Sel darah merah, atau secara ilmiah, sel darah merah, mengantarkan oksigen yang kita hirup dari paru-paru ke sel-sel tubuh. Hemoglobin, pigmen merah kebiruan yang mengandung zat besi, membantu mereka dalam hal ini. Begini caranya. Di paru-paru, yang pembuluh kapilernya sangat sempit dan panjang, sel darah merah benar-benar harus melewatinya. Mereka ditekan ke dinding kapiler, dan hanya lapisan epitel tertipis yang memisahkannya dari alveoli - vesikel paru yang mengandung oksigen. Lapisan ini tidak mencegah besi hemoglobin menangkap oksigen dan, membentuk senyawa oksihemoglobin yang tidak stabil dengannya, memasok oksigen ke sel darah merah. Pada saat yang sama, hemoglobin berubah warna. Hal yang sama terjadi dengan darah: dari merah tua, ketika jenuh dengan oksigen, menjadi merah cerah. Kini sel darah merah membawa oksigen ke seluruh tubuh. Dengan bantuan oksigen, sel-sel tubuh membakar (mengoksidasi) hidrogen yang mereka ekstrak dari makanan, mengubahnya menjadi air dan menghasilkan ATP. Karbon dioksida terbentuk di sepanjang jalan. Beberapa di antaranya memasuki sel darah merah. Sebagian besar plasma darah dikirim ke paru-paru, dan dari sana karbon dioksida dikeluarkan saat dihembuskan.
Tidak mudah untuk menyediakan oksigen hingga 100 triliun. sel. Sebab, jumlah sel darah merah dalam darah manusia sangat banyak: sekitar 25 triliun. Jika Anda merentangkannya menjadi sebuah rantai, panjangnya akan menjadi 200.000 km - Anda dapat mengelilingi dunia sebanyak lima kali. Sama besarnya luas keseluruhan permukaan sel darah merah yang terlibat dalam pertukaran gas adalah 3200 meter persegi. m Ini adalah luas persegi dengan panjang sisi sekitar 57 m.
Sel darah merah hidup sangat singkat. Hanya dalam empat bulan, mereka dihancurkan (ini terutama terjadi di limpa). Oleh karena itu, setiap hari lebih dari 200 miliar sel darah merah baru terbentuk di sumsum tulang.
Leukosit
Kita telah mengetahui bahwa sel darah merah membawa oksigen dan karbon dioksida. Kami yakin mereka mengandung zat yang menentukan golongan darah seseorang. Kerabat mereka, leukosit - sebagaimana para ilmuwan menyebut sel darah putih - memiliki sedikit kemiripan dengan mereka. Mereka melakukan tugas yang sangat berbeda. Di mana pun patogen menembus, banyak leukosit segera berkumpul. Mereka melewati kapiler ke dalam jaringan yang terkena penyakit dan menyerang musuh. Perang sesungguhnya dimulai.
Granulosit, seperti sel darah putih lainnya, berperan sebagai pelindung tubuh. penyakit menular jumlah mereka meningkat tajam. Gambar ini menunjukkan bagaimana fagosit granulosit menyerang bakteri berbentuk batang dan melahapnya, yaitu menangkap bakteri, menyerap dan mencernanya.
Beberapa sel darah putih mengeluarkan zat yang membunuh bakteri yang menyerang. Yang lain menerkam tamu yang rapuh, menyerap dan mencernanya. Dalam pertarungan ini, leukosit sendiri mati. Namun pengorbanan mereka dapat dibenarkan: leukosit yang mati mengeluarkan zat yang memikat rekan-rekannya. Sel darah putih lainnya bergegas menuju lokasi penyakit. Barisan petarung yang melindungi tubuh semakin rapat. Terakhir, leukosit mengelilingi lokasi penyakit. Mereka bertindak seperti tentara yang mengepung musuh. Fenomena yang disebut fagositosis ini ditemukan pada tahun 1883 oleh ilmuwan Rusia Ilya Ilyich Mechnikov, salah satu pendiri mikrobiologi dan imunologi. Mechnikov menyebut leukosit “melahap” - fagosit. Terkadang, dari sisa-sisa sel, bakteri, dan leukosit yang hancur, terbentuk cairan kuning kental - nanah. Kemudian, leukosit sendiri membersihkan lokasi “pertempuran” sebelumnya. Sekarang sudah jelas mengapa jumlah sel darah putih dalam darah seseorang yang terinfeksi bakteri meningkat tajam. Hal ini juga terjadi setelah seorang pasien menjalani transplantasi organ—donor—orang lain. Leukosit menganggap jaringan asing sebagai musuhnya dan berusaha menghancurkannya dengan segala cara. Oleh karena itu, transplantasi organ seringkali berakhir dengan kegagalan - tubuh menolaknya.
Ada beberapa jenis sel darah putih: granulosit, limfosit, monosit. Mereka dibedakan berdasarkan bentuk dan tempat pembentukannya - di sumsum tulang dan kelenjar getah bening. Leukosit dari berbagai jenis memiliki satu kesamaan: semuanya melindungi tubuh.
Sejak sekolah, banyak orang ingat bahwa darah adalah plasma cair dan bergerak, di mana ribuan sel tersuspensi - sel darah merah yang disebut eritrosit, leukosit tak ternoda, fragmen sitoplasma, atau trombosit. Struktur eritrosit, leukosit, dan trombosit mempunyai perbedaan yang signifikan sehingga menentukan perannya dalam tubuh mamalia, khususnya manusia. Darah berwarna merah karena mengandung lebih banyak sel darah merah daripada gabungan semua sel lainnya. Sel darah merah sendiri dibuat merah oleh hemoglobin yang dikandungnya, suatu protein yang mengandung zat besi. Peran utama mereka adalah mengangkut oksigen dan karbon dioksida. Trombosit, yang jauh lebih kecil dari sel darah merah, menyebabkan trombosis pada pembuluh darah yang rusak. Leukosit dalam plasma juga sangat sedikit, namun peran mereka sulit ditaksir terlalu tinggi. Oleh ciri-ciri morfologi mereka dibagi menjadi beberapa kelompok. Struktur dan signifikansi leukosit pada masing-masing kelompok agak berbeda, namun bersama-sama mereka melindungi tubuh dari masuknya dan aktivitas patologis agen berbahaya. I. Mechnikov dan P. Ehrlich berkontribusi pada studi tentang aktivitas sel darah putih kecil ini, dan kedua ilmuwan tersebut dianugerahi Hadiah Nobel.
Informasi Umum
Dalam darah segar, limfosit tidak diwarnai, itulah sebabnya mereka mendapat nama kedua - sel darah putih. Dari total volume sel darah merah, hanya sekitar 0,15% dalam plasma, namun jumlah ini tidak konstan. Ini berubah sangat tajam ke arah peningkatan ketika zat pengiritasi memasuki tubuh - virus, bakteri, organisme hidup berbahaya lainnya, dan partikel tak hidup. Dan pada siang hari, jumlah leukosit berubah tidak hanya pada orang sakit, tetapi juga pada orang sehat, misalnya setelah makan, setelah aktivitas berat, sore hari, dan sebagainya. Tidak ada jawaban yang jelas atas pertanyaan apa itu struktur dan pentingnya leukosit dalam tubuh, karena istilah “leukosit” mengacu pada seluruh kelompok sel yang memiliki ciri morfologi yang serupa. Perwakilan masing-masing memiliki perbedaan dan persamaan.
Semua leukosit diberkahi dengan kemampuan untuk bergerak searah dengan rangsangan, yang disebut kemotaksis. Mereka terbentuk di kelenjar getah bening dan sumsum tulang. Proses ini disebut leukopoiesis. Jika karena alasan tertentu terlalu banyak sel darah putih yang muncul di dalam darah, kondisi ini disebut leukositosis. Jika jumlah limfosit dalam darah lebih sedikit dari biasanya, kondisi ini disebut leukopenia.
Kelompok leukosit
Untuk mengetahui secara pasti struktur dan pentingnya leukosit dalam tubuh manusia, pertama-tama Anda harus memberi tahu kami jenis sel darah putih apa yang dikenal saat ini.
Secara umum terbagi menjadi dua jenis:
- Kasar.
- Tidak kasar.
Leukosit granular memiliki nama lain - granulosit. Struktur leukosit kelompok ini memiliki kesamaan fitur: nukleus besar dan sitoplasma granular. Granulosit, pada gilirannya, dibagi menjadi beberapa kelompok:
- neutrofil;
- basofil;
- eosinofil.
Leukosit non-granular disebut juga agranulosit. Intinya sederhana, tidak tersegmentasi, dan sitoplasmanya tidak memiliki granularitas spesifik.
Agranulosit dibagi menjadi beberapa kelompok:
- monosit;
- limfosit.
Mari kita lihat lebih dekat.
Neutrofil
Sel darah ini dinamakan demikian karena kemampuannya untuk diwarnai dengan pewarna asam eosin dan pewarna basa seperti metilen biru. DI DALAM volume keseluruhan dari semua leukosit berkisar antara 48 hingga 78%. Mereka hidup hingga 8 hari. Struktur leukosit kelompok ini, tergantung pada usianya (tahap perkembangannya), berubah. Neutrofil terbentuk dari promielosit neutrofil, berturut-turut berubah menjadi mielosit, metamielosit, neutrofil pita, dan akhirnya neutrofil tersegmentasi.
Pada tahap akhir, setiap neutrofil memiliki inti besar sebanyak 3, maksimal 5 segmen yang dihubungkan oleh jembatan tipis. Ukuran sel dewasa mencapai 12 mikron. Struktur sitoplasma neutrofil heterogen. Di dalamnya diisi dengan organel dan sebagian kecil mitokondria. Bagian permukaan sitoplasma mengandung butiran glikogen, mikrotubulus dan filamen, memungkinkan neutrofil berpindah ke ke arah yang benar. Butiran tersedia dalam dua jenis:
- spesifik (mengandung zat bakterisida muromidase, fosfatase, laktoferin);
- azurofilik (mengandung enzim lisosom dan myeloperoxidase).
Peran neutrofil
Ciri struktural leukosit - neutrofil memungkinkan mereka melakukan fungsi berikut di tubuh semua mamalia:
1. Protektif.
Neutrofil pada dasarnya adalah mikrofag, yang berarti mereka dapat menangkap dan menghancurkan berbagai mikroorganisme dan partikel patogen yang masuk ke dalam darah. Semua jenis leukosit mampu merembes melalui endotel kapiler dan bergerak seperti amuba menuju iritan. Setelah mencapainya, neutrofil mengelilingi “musuh” dengan sitoplasma. Di masa depan, ada beberapa skenario yang mungkin terjadi:
- enzimatik (pemisahan zat besi dari enzim mikroba, yang menyebabkan kematiannya);
- non-enzimatik (protein kationik meningkatkan permeabilitas membran musuh, sehingga isinya tercurah).
2. Transportasi.
Di permukaannya, neutrofil menyerap asam amino dan beberapa enzim dan memindahkannya ke diperlukan bagi tubuh tempat.
Basofil
Nama ini diberikan kepada sel karena jika diwarnai menurut Romanovsky, sel mampu menyerap pewarna basa dengan baik dan tidak bereaksi terhadap pewarna asam eosin. Struktur leukosit golongan basofilik memiliki ciri khas tersendiri.
Jadi, sel-sel ini berukuran relatif besar, diameternya mencapai 9-12 mikron, diproduksi di sumsum tulang dan hidup hingga 2 hari. Ada sekitar 1% di antaranya di dalam darah massa total leukosit. Nukleusnya berbentuk seperti kacang, samar-samar terbagi menjadi 3 lobulus, dan sitoplasmanya mengandung semua bentuk organel - ribosom, mitokondria, filamen aktin, aparatus Golgi, glikogen, retikulum endoplasma. Basofil dapat merembes melalui dinding kapiler dan hidup di luar sistem peredaran darah. Strukturnya menyerupai sel mast dan merupakan “kerabat” dekatnya. Perbedaannya adalah basofil meninggalkan sumsum tulang dalam bentuk sempurna, sedangkan sel mast memasuki aliran darah dalam keadaan belum matang.
Peran basofil
Struktur leukosit - basofil menentukan fungsinya dalam tubuh:
- Protektif(menghalangi racun, mencegah penyebarannya ke seluruh tubuh, dan mampu melakukan fagositosis).
- Mengangkut(imunoglobulin E dan senyawa protein lainnya terletak di permukaannya.
- Sintetis(menghasilkan histamin, heparin).
Basofil mampu melakukan degranulasi (dalam hal ini, banyak histamin, leukotrien, heparin, serotonin, dan prostaglandin dilepaskan ke dalam darah). Pada manusia, hal ini menyebabkan respon alergi terhadap berbagai bahan iritan.
Degranulasi memicu peningkatan segera aliran darah dan permeabilitas pembuluh darah yang lebih baik, yang membantu leukosit lain dengan cepat mencapai zat yang mengiritasi dan kemudian menghancurkannya. Banyak ilmuwan yang cenderung percaya bahwa mobilisasi leukosit lain untuk melawan “musuh” yang masuk ke dalam darah adalah fungsi utama basofil.
Eosinofil
Jenis leukosit ini dinamakan demikian karena ketika diwarnai menurut Romanovsky, mereka bereaksi terhadap eosin (pewarna asam). Struktur dan fungsi leukosit kelompok eosinofilik memiliki perbedaan yang signifikan dengan dua leukosit sebelumnya.
Jumlah sel-sel ini dalam darah tidak boleh melebihi 5% dari massa seluruh leukosit. Pada eosinofil, inti dua segmen yang dihubungkan oleh jembatan terlihat jelas. Sitoplasma mengandung dua jenis organel dan butiran - spesifik dan azurofilik. Dalam hal ini, sitoplasma tertentu hampir seluruhnya terisi. Di pusatnya mereka memiliki kristaloid, termasuk protein kaya arginin, enzim lisosom hidrolitik, histaminase, peroksidase, protein eosinofilik kationik, fosfolipase D, kolagenase, ketapsin. Sel-sel ini hidup di dalam darah hingga dua minggu.
Peran eosinofil
Limfosit
Sekitar 30-40% volume seluruh leukosit adalah limfosit. Apa struktur dan pentingnya leukosit kelompok ini? Mereka adalah benda bulat dengan inti yang sangat besar dan tepi sitoplasma yang tipis, di mana terdapat sedikit organel, tetapi terdapat proses sitoplasma.
peran utama limfosit bertanggung jawab untuk menyediakan imunitas humoral dan seluler. Mereka juga mengatur aktivitas sel lain.
Ada beberapa jenis limfosit:
Monosit
Ini adalah sel bulat besar dengan diameter hingga 20 mikron. Di dalamnya mereka memiliki inti polimorfik tidak tersegmentasi dengan jaringan kromatin dan sitoplasma dengan banyak lisosom. Mereka hidup tidak lebih dari 2 hari. Struktur leukosit kelompok ini menentukan peran utamanya - mereka adalah makrofag yang mampu menangkap 100 atau lebih mikroorganisme. Pada saat yang sama, ukuran monosit meningkat secara signifikan. Sel-sel darah ini melakukan pekerjaan yang sangat baik penyakit kronis sedangkan, misalnya, neutrofil lebih aktif selama infeksi akut. Selain fagositosis, monosit mampu memproduksi antibodi dan mensintesis interferon dan lisozim.
Trombosit
Kami telah mengetahui apa struktur leukosit dalam tubuh. Sekarang mari kita lihat apa itu trombosit. Mereka, seperti leukosit, terbentuk di sumsum tulang. "Nenek moyang" mereka adalah megakariosit oksifilik, yang ukurannya sangat besar untuk sel - 70 mikron. Salah satu sel besar tersebut mampu menghasilkan lebih dari 10 ribu trombosit, yang ukurannya tidak melebihi 4 mikron. Pada intinya, mereka adalah fragmen sitoplasma megakariosit yang tertutup membran. Trombosit tidak memiliki inti, dan bentuknya sedikit berbeda tergantung usia. Jadi, ada trombosit yang muda, dewasa, dan tua. Selain itu, terdapat bentuk iritasi dari partikel-partikel ini dan sebagian kecil bentuk degeneratif. Peran utama trombosit adalah membentuk bekuan darah (trombus) di tempat pecahnya pembuluh darah.
sel darah merah
Struktur leukosit dan trombosit memungkinkan mereka melindungi tubuh dari agen berbahaya dan kehilangan darah. Peran sel darah merah sangat berbeda. Mereka berfungsi untuk membawa oksigen dari paru-paru ke organ dan jaringan, dan untuk mengangkut karbon dioksida kembali ke paru-paru. Strukturnya cukup sederhana. Sel darah merah memiliki penampilan yang mirip dengan cakram bulat dengan permukaan cekung pada kedua sisinya. Ini sedikit meningkatkan area kontak dan dengan demikian memfasilitasi pertukaran gas. Di dalamnya sel darah merah berisi sitoplasma, 98% di antaranya adalah hemoglobin. Sel darah ini berukuran 10 mikron, namun sangat elastis sehingga dapat bocor melalui pori-pori pembuluh darah yang hanya berukuran sekitar 3 mikron. Sel darah merah diproduksi di sumsum tulang, hidup sekitar 3 bulan, setelah itu diserap oleh leukosit - makrofag.
Sel darah putih (tidak berwarna). Memberikan kekebalan – perlindungan tubuh dari partikel asing. Dibentuk di sumsum tulang merah. Rentang hidup berkisar dari beberapa hari (fagosit) hingga beberapa tahun (sel memori). Dalam 1 ml darah orang dewasa Orang yang sehat mengandung 5-8 ribu leukosit.
Berbeda dengan sel darah merah, sel darah merah memiliki nukleus (mampu melakukan metabolisme dan pembelahan aktif) dan tidak memiliki bentuk tertentu (mampu bergerak secara amoeboid, termasuk meninggalkan pembuluh darah ke luar).
Fagosit adalah sel darah putih yang menyerap dan mencerna partikel asing, serta sel mati dan mutan dari tubuhnya sendiri.
Limfosit B merupakan sel darah putih yang menghasilkan antibodi (gamma globulin – protein yang dapat mengikat antigen yang terletak di permukaan partikel asing). Perlekatan antibodi menyebabkan menempelnya partikel asing dan menandainya untuk fagositosis; sel-sel dihancurkan di bawah pengaruh antibodi.
Tes
1. Tubuh manusia dilindungi dari benda asing dan mikroorganisme dengan cara
A) leukosit, atau sel darah putih
B) eritrosit, atau sel darah merah
B) trombosit atau keping darah
D) bagian cair darah - plasma
2. Apa fungsi leukosit darah?
A) mengangkut gas
B) memberikan kekebalan
B) pemindahan nutrisi
D) memberikan pembekuan darah
3. Sel apa saja yang menghancurkan bakteri yang masuk ke dalam tubuh manusia?
A) sel darah putih
B) sel darah merah
B) sel nefron ginjal
D) sel-sel alveoli paru-paru
4. Berpartisipasi dalam pembentukan antibodi
A) trombosit
B) limfosit
B) sel darah merah
D) fagosit
6. Leukosit, tidak seperti sel darah lainnya, mampu melakukannya
A) menjaga bentuk tubuh Anda
B) masuk ke dalam ikatan lemah dengan oksigen
B) masuk ke dalam ikatan lemah dengan karbon dioksida
D) meninggalkan kapiler ke ruang antar sel
7. Beberapa leukosit disebut fagosit karena
A) produksi antibodi mereka
B) produksi fibrinogennya
C) kemampuan menyerap dan mencerna partikel asing
D) kemampuan bergerak dan meninggalkan pembuluh darah
8. Leukosit mampu bergerak karena
A) pseudopoda
B) serat kontraktil
B) adanya gelembung udara di sitoplasma
D) pengurangan vakuola kontraktil
9. Apa itu fagositosis?
A) pelepasan sel darah dari produk metabolisme
B) interaksi hemoglobin dengan oksigen
B) penghancuran sel darah merah
D) penangkapan aktif sel asing oleh leukosit
10. Sel darah yang mampu melakukan fagositosis,
A) menyebabkan pembentukan fibrinogen
B) memberikan kekebalan
B) mempromosikan koagulasinya
D) mengandung hemoglobin
12. Berapa jumlah leukosit yang terkandung dalam satu mililiter darah
A) beberapa puluh ribu
B) beberapa juta
B) beberapa ratus ribu
D) beberapa ribu
Leukosit darah normal, berbeda dengan eritrosit yang merupakan formasi homogen tidak berinti, mengandung nukleus dan berbeda dalam ukuran, bentuk, struktur dan warna.
Dalam tubuh orang dewasa, leukosit terbentuk di sumsum tulang, dan limfosit juga terbentuk di limpa, timus, dan kelenjar getah bening. Dalam organ hematopoietik, bentuk leukosit matang dibentuk oleh pembelahan sel hematopoietik batang (leluhur) yang berurutan, secara bertahap berdiferensiasi menjadi sel prekursor yang sesuai, yang, pada gilirannya, menimbulkan semua jenis leukosit yang memasuki darah dan getah bening. Ada dua kelompok utama leukosit: granular (granulosit) dan non-granular (agranulosit). Sel granular termasuk neutrofil, eosinofil, dan basofil, yang berbeda satu sama lain dalam sifat granularitas di sitoplasma. Sel non-granular termasuk limfosit dan monosit.
Kelas-kelas leukosit ini berbeda dalam morfologi dan, terutama, dalam keberadaan dan sifat granularitas spesifik, yang terungkap setelah pewarnaan sel dengan pewarna khusus. Granulosit adalah sel besar berukuran 9 hingga 15 mikron, bersirkulasi di darah tepi dan kemudian berpindah ke jaringan. Dalam proses diferensiasinya, granulosit melewati tahapan metamielosit dan bentuk pita. Pada metamielosit, nukleus mempunyai struktur yang halus dan berbentuk kacang, sedangkan pada bentuk batang, nuklei yang mengandung kromatin lebih padat. Inti biasanya memanjang, kadang-kadang pembentukan segmen diamati di dalamnya, dan pada sel dewasa jumlah segmen berkisar antara 2 hingga 5.
Sejumlah besar leukosit disimpan di sumsum tulang dan berbagai jaringan tubuh. Umur granulosit dewasa adalah 4 hingga 16 hari. Pada saat yang sama, 10-20% limfosit hidup dari 3 hingga 7 hari, dan 80-90% - hingga 100-200 hari atau lebih. Leukosit dewasa, berbeda dengan leukosit muda, selain mobilitas amoeboid yang jelas akibat pseudopodia, juga memiliki mobilitas elektroforesis yang tinggi, kemampuan isoaglutinasi, aglutinasi (lengket dan pengendapan) dan daya rekat (kemampuan menempel pada permukaan benda lain). Berkat sifat-sifat ini, leukosit dewasa mampu menjalankan fungsi utamanya - fagositosis (menangkap dan mencerna partikel asing) dan pinositosis (penyerapan cairan melalui membran luar). Granulosit neutrofil adalah populasi utama leukosit yang melakukan fagositosis fungsi pelindung tubuh.
