cedera sel dan kuliah
TRANSCRIPT
CEDERA SEL DAN CEDERA SEL DAN ADAPTASIADAPTASI
Oleh :Oleh :
dr. Haris Darmawandr. Haris Darmawan
DIII KeperawatanDIII Keperawatan
Politeknik Kesehatan Majapahit Politeknik Kesehatan Majapahit MojokertoMojokerto
Tak Kenal Maka Tak SayangTak Kenal Maka Tak Sayang
• Nama Nama : dr. Haris Darmawan: dr. Haris Darmawan
• TTL TTL : Situbondo, 15 Juni 1984: Situbondo, 15 Juni 1984
• Alamat Alamat : Panji Permai K14: Panji Permai K14
• Status Status : Belum Menikah: Belum Menikah
• No. Hp No. Hp : 08174758714: 08174758714
• Pendidikan Pendidikan ::– TK Dharma Wanita (1989-1990)TK Dharma Wanita (1989-1990)– SD Dawuhan I Situbondo (1990-1996)SD Dawuhan I Situbondo (1990-1996)– SMP Negeri I Situbondo (1996-1999)SMP Negeri I Situbondo (1996-1999)– SMU Negeri I Situbondo (1999-2002)SMU Negeri I Situbondo (1999-2002)– Jurusan Kimia FMIPA – ITS Surabaya (2002-2004)Jurusan Kimia FMIPA – ITS Surabaya (2002-2004)– Pendidikan Dokter Univ Udayana (2004-2010)Pendidikan Dokter Univ Udayana (2004-2010)
• Pekerjaan :Pekerjaan :– Klinik Surya Husadha Bali (2010)Klinik Surya Husadha Bali (2010)– Klinik Sosial Madani Bali (2010)Klinik Sosial Madani Bali (2010)– Puskesmas Panarukan (2011)Puskesmas Panarukan (2011)– STIKES Mojopahit Situbondo (2011)STIKES Mojopahit Situbondo (2011)– Pemkab Jember (2011-…?)Pemkab Jember (2011-…?)
Patologi semester IIPatologi semester II
• UTS : 40 %UTS : 40 %
• UAS : 60 %UAS : 60 %
• Absensi : 75 %Absensi : 75 %
• Batas nilai lulus : 60Batas nilai lulus : 60
OVERVIEWOVERVIEW
PATOLOGIPATOLOGI
PatosPatos : suffering: suffering
LogosLogos : study: studyIlmu yang mempelajari tentang Ilmu yang mempelajari tentang
penyakitpenyakitMenjembatani ilmu dasar dan klinikMenjembatani ilmu dasar dan klinik
Patologi :Patologi :- Pemeriksaan makros dan mikroskopis- Pemeriksaan makros dan mikroskopis- Menggunakan teknik biologi molekuler - Menggunakan teknik biologi molekuler dan imunologidan imunologi- Menjelaskan munculnya keluhan/gejala- Menjelaskan munculnya keluhan/gejala
DiagnosisDiagnosis TerapiTerapi
KULIAH PATOLOGIKULIAH PATOLOGI
Dibagi 2 :Dibagi 2 :I.I. Patologi UmumPatologi Umum mempelajari reaksi dasar dari sel dan mempelajari reaksi dasar dari sel dan
jaringan terhadap stimuli abnormal jaringan terhadap stimuli abnormal yang yang
mendasari semua penyakitmendasari semua penyakit
II.II. Patologi KhususPatologi Khusus mempelajari respon spesifik dari organ tttmempelajari respon spesifik dari organ ttt
atau jaringan terhadap stimuliatau jaringan terhadap stimuli
4 Aspek 4 Aspek Inti Patologi Inti Patologi
1. Etiologi1. Etiologi
2. Patogenesis2. Patogenesis
3. Perubahan morfologi3. Perubahan morfologi
4. Gejala klinik4. Gejala klinik
ETIOLOGIETIOLOGI- Penyebab penyakit :- Penyebab penyakit :
A. Intrinsik/genetikA. Intrinsik/genetikB. Didapat/acquired : infeksi, nutrisi,B. Didapat/acquired : infeksi, nutrisi, bahan kimia, fisikbahan kimia, fisik
- Penting untuk :- Penting untuk :- Menegakkan diagnosis- Menegakkan diagnosis- Mendalami penyakit- Mendalami penyakit- Pengembangan terapi- Pengembangan terapi
PATOGENESISPATOGENESIS
- Akibat dari reaksi antara sel/jaringan- Akibat dari reaksi antara sel/jaringan
dengan agen penyebab dengan agen penyebab dari stimuli dari stimuli
awal sp timbul gejala nyataawal sp timbul gejala nyata
- Ada tahapan perubahan- Ada tahapan perubahan
- Perlu dipelajari proses biokimia,- Perlu dipelajari proses biokimia,
imunologik dan perubahan morfologikimunologik dan perubahan morfologik
Contoh :Contoh :Penyakit kistik fibrosisPenyakit kistik fibrosis : :
EtiologiEtiologiF.genetik F.genetik produknya kistik fibrosis produknya kistik fibrosis
Perlu dipelajari :Perlu dipelajari :- Proses biokimia- Proses biokimia- Imunologik- Imunologik- Perubahan morfologi- Perubahan morfologiyang mendahului pembentukan kista danyang mendahului pembentukan kista dan
fibrosis pada paru, pankreas, dll.fibrosis pada paru, pankreas, dll.
PERUBAHAN MORFOLOGIPERUBAHAN MORFOLOGIPerubahan struktur sel/jaringan yang khasPerubahan struktur sel/jaringan yang khas
GANGGUAN FUNGSIGANGGUAN FUNGSIPerubahan morfologi Perubahan morfologi mempengaruhi mempengaruhifungsi normal :fungsi normal :
- Gejala klinik (symptoms & signs)- Gejala klinik (symptoms & signs)- Perjalanan penyakit- Perjalanan penyakit- Prognosis- Prognosis
RUDOLF VIRCHOWRUDOLF VIRCHOWAbad 19, Bapak Patologi ModernAbad 19, Bapak Patologi Modern
Konsep Konsep ::Sesungguhnya semua bentuk kelainanSesungguhnya semua bentuk kelainansel dimulai dari gangguan molekulersel dimulai dari gangguan molekuleratau struktur dalam sel.atau struktur dalam sel.Karena itu, dalam patologi kita selalu mulai Karena itu, dalam patologi kita selalu mulai dengan mempelajari penyebab, mekanisme dengan mempelajari penyebab, mekanisme molekuler, dan perubahan-perubahanmolekuler, dan perubahan-perubahanstruktur yang terjadi pada sel yang sakit.struktur yang terjadi pada sel yang sakit.
SELSEL
- Partisipan aktif dalam lingkungannyaPartisipan aktif dalam lingkungannya
- Secara terus-menerus melakukan Secara terus-menerus melakukan penyesuaian struktur dan fungsi untuk penyesuaian struktur dan fungsi untuk menerima stres ekstraseluler maupun menerima stres ekstraseluler maupun kebutuhan akan perubahankebutuhan akan perubahan
- Sel cenderung untuk mempertahankan Sel cenderung untuk mempertahankan mileau intraseluler dalam batas fisiologis mileau intraseluler dalam batas fisiologis untuk mempertahankan homeostasis normaluntuk mempertahankan homeostasis normal
JEJAS SEL DAN ADAPTASIJEJAS SEL DAN ADAPTASI
Stres/tekananStres/tekanan
SelSel
Respon :Respon :
1. Adaptasi1. Adaptasi
2. Sel terjejas (reversible)2. Sel terjejas (reversible)
3. Kematian sel (tidak reversible)3. Kematian sel (tidak reversible)
RESPON SEL TERHADAP JEJASRESPON SEL TERHADAP JEJAS
1. Adaptasi : atrofi, hipertrofi, hiperplasi,1. Adaptasi : atrofi, hipertrofi, hiperplasi, metaplasiametaplasia
2. Jejas sel akut :2. Jejas sel akut :- Jejas reversibel- Jejas reversibel- Kematian sel :- Kematian sel :
- Nekrosis- Nekrosis- Apoptosis- Apoptosis
Bila adaptasi dilampauiBila adaptasi dilampaui
Kerusakan selKerusakan sel(Cell injury) Reversibel(Cell injury) Reversibel
Heavy Stres Heavy Stres
IrreversibelIrreversibel
Kematian selKematian sel
Dua gambaran morfologi kematian selDua gambaran morfologi kematian sel1. Nekrosis1. Nekrosis2. Apoptosis2. Apoptosis
Penyebab (E/)Penyebab (E/)Eksogen Eksogen EndogenEndogen
KekerasanKekerasan F.genetikF.genetikfisikfisik Enzim metabolikEnzim metabolik
Etiologi: dibagi beberapa kelompokEtiologi: dibagi beberapa kelompok1. Hipoksia (deprivasi oksigen)1. Hipoksia (deprivasi oksigen)2. Agen fisik2. Agen fisik3. Kimia dan obat-obatan3. Kimia dan obat-obatan4. Infeksi4. Infeksi5. Reaksi imunologik5. Reaksi imunologik6. Gangguan genetik6. Gangguan genetik7. Nutrisi7. Nutrisi8. Penuaan8. Penuaan
1. HYPOXIA (HIPOKSIA)1. HYPOXIA (HIPOKSIA)
- Gangguan vaskularisasi- Gangguan vaskularisasi iskemia (>>>)iskemia (>>>)
- Oksigenasi darah kurang baik ok kegagalan- Oksigenasi darah kurang baik ok kegagalan kardiorespirasikardiorespirasi
- Kemampuan darah membawa O2 <- Kemampuan darah membawa O2 < Anemia, keracunan gas CO, O2(-)Anemia, keracunan gas CO, O2(-)
2. PHYSICAL AGENTS2. PHYSICAL AGENTS
- Trauma mekanik- Trauma mekanik
- Temperatur yang ekstrim:- Temperatur yang ekstrim:luka bakar, sangat dinginluka bakar, sangat dingin
- Perubahan tekanan atmosfer mendadak- Perubahan tekanan atmosfer mendadak
- Radiasi- Radiasi
- Listrik- Listrik
3. BAHAN KIMIA DAN OBAT-OBATAN3. BAHAN KIMIA DAN OBAT-OBATAN
- Bahan kimia sederhana- Bahan kimia sederhanaGlukosa, garam Glukosa, garam konsentrasi hipertonik konsentrasi hipertonikO2 konsentrasi tinggiO2 konsentrasi tinggi
- Racun : arsen, cyanida, mercury- Racun : arsen, cyanida, mercury
- Bahan yang akrab dalam kehidupan kita:- Bahan yang akrab dalam kehidupan kita:- Polusi lingkungan & udara- Polusi lingkungan & udara- Insektisida- Insektisida- Herbisida- Herbisida- Dampak industri dan pekerjaan:- Dampak industri dan pekerjaan:- Keracunan CO- Keracunan CO- Keracunan asbes- Keracunan asbes
- Masalah sosial- Masalah sosial- Alkohol- Alkohol- Obat-obatan narkotik, dll- Obat-obatan narkotik, dll
4. AGEN INFEKSIOUS4. AGEN INFEKSIOUS- Virus- Virus- Riketsia- Riketsia- Bakteri- Bakteri- Fungi- Fungi- Parasit- Parasit
5. REAKSI IMUNOLOGIK5. REAKSI IMUNOLOGIK- R.anafilaktik thd protein asing obat- R.anafilaktik thd protein asing obat- R.thd antigen endogen - R.thd antigen endogen peny.autoimun peny.autoimun
6. GANGGUAN GENETIK6. GANGGUAN GENETIK
Contoh :Contoh :- Berupa defek nyata- Berupa defek nyata
Down syndromeDown syndrome
- Berupa defek ringan- Berupa defek ringan HbS pada anemia sel sickleHbS pada anemia sel sickle
- Gangguan tingkat DNA- Gangguan tingkat DNA- Gangguan metabolik bawaan- Gangguan metabolik bawaan gangguan enzym / enzym (-)gangguan enzym / enzym (-)
kerusakan selkerusakan sel
7. KETIDAKSEIMBANGAN NUTRISI7. KETIDAKSEIMBANGAN NUTRISI
- Defisiensi protein- Defisiensi protein
- Defisiensi vitamin- Defisiensi vitamin
- Kelebihan nutrisi, lemak- Kelebihan nutrisi, lemak
8. PENUAAN8. PENUAAN
PATOGENESIS/MEKANISMEPATOGENESIS/MEKANISME
• Prinsip :Prinsip :– Respon seluler terhadap stimulus yang berbahaya Respon seluler terhadap stimulus yang berbahaya
bergantung pada tipe cedera, durasi, dan bergantung pada tipe cedera, durasi, dan keparahannyakeparahannya
– Akibat suatu stimulus yang berbahaya bergantung Akibat suatu stimulus yang berbahaya bergantung pada tipe, status, kemampuan adaptasi, dan pada tipe, status, kemampuan adaptasi, dan susunan genetik sel yang mengalami jejassusunan genetik sel yang mengalami jejas
– Empat sistem intrasel yang rentanEmpat sistem intrasel yang rentan– Komponen struktural dan biokimiawi suatu sel Komponen struktural dan biokimiawi suatu sel
terhubung secara utuh tanpa memandang lokus terhubung secara utuh tanpa memandang lokus awal jejas, efek multipel sekunder yg terjadi sangat awal jejas, efek multipel sekunder yg terjadi sangat cepatcepat
– Fungsi sel hilang jauh sebelum terjadi kematian sel, Fungsi sel hilang jauh sebelum terjadi kematian sel, dan perubahan morfologi jejas seldan perubahan morfologi jejas sel
Ada 4 sistem intrasel yang rentan :Ada 4 sistem intrasel yang rentan :
1. Integritas membran sel1. Integritas membran sel
2. Pernafasan aerobik2. Pernafasan aerobik
3. Sintesa enzym + protein struktural3. Sintesa enzym + protein struktural
4. Integritas aparatus genetik 4. Integritas aparatus genetik daripada seldaripada sel
1. Integritas membran sel1. Integritas membran sel- Penting untuk keutuhan sel- Penting untuk keutuhan sel- Mempertahankan keseimbangan ionik- Mempertahankan keseimbangan ionik
dan osmotikdan osmotik
2. Pernafasan aerobik2. Pernafasan aerobik- Mempengaruhi phosphorilasi oksidatif - Mempengaruhi phosphorilasi oksidatif
dan produksi ATPdan produksi ATP
3. Sintesa enzym + protein struktural3. Sintesa enzym + protein struktural
4. Integritas aparatus genetik daripada sel4. Integritas aparatus genetik daripada sel Elemen-elemen struktural dan biokimia selElemen-elemen struktural dan biokimia sel berhubungan erat.berhubungan erat. Injury awal pada satu tempat memberikanInjury awal pada satu tempat memberikan
efek yang luas, mis. pada kegagalan pernafasan efek yang luas, mis. pada kegagalan pernafasan anaerob anaerob energi terganggu energi terganggu pompa sodium pompa sodium terganggu terganggu keseimbangan cairan dan ion sel keseimbangan cairan dan ion sel tergangguterganggu
Perubahan-perubahan ultra struktur dapatPerubahan-perubahan ultra struktur dapat terlihat lebih dini dp perubahan-perubahanterlihat lebih dini dp perubahan-perubahan
mikroskopismikroskopis
Mekanisme Biokimiawi Mekanisme Biokimiawi UmumUmumAda 4 peristiwa biokimia yang mendasariAda 4 peristiwa biokimia yang mendasarijejas sel dan kematian sel, apapunjejas sel dan kematian sel, apapunpenyebabnya.penyebabnya.1. Deprivasi Oksigen dan radikal bebas yang 1. Deprivasi Oksigen dan radikal bebas yang
berasal dari oksigen berasal dari oksigen 2. Calcium intrasel dan hilangnya calcium 2. Calcium intrasel dan hilangnya calcium homeostasishomeostasis3. Penurunan ATP3. Penurunan ATP4. Gangguan permeabilitas membran 4. Gangguan permeabilitas membran
Ad.1Ad.1. Pada iskemia . Pada iskemia O2</- O2</- jejas jejas
Radikal bebas:Radikal bebas:
-Mediator penting -Mediator penting kematian kematian selsel
peroksidasi lemakperoksidasi lemak
Ad.2.Ad.2.Normal : Ca intrasel rendah Normal : Ca intrasel rendah Ca extrasel lbh tinggiCa extrasel lbh tinggiCa intrasel didapatkan dalam mitochondriaCa intrasel didapatkan dalam mitochondriadan ER dan ER
Pada:- IskemiaPada:- Iskemia - Racun-racun ttt- Racun-racun ttt Influks CaInfluks Ca++++
Dilepaskan Ca dari mitochondria & ERDilepaskan Ca dari mitochondria & ERpeningkatan kalsium sitosol peningkatan kalsium sitosol aktivasi fosfolipase, ATP ase, aktivasi fosfolipase, ATP ase, endonukleaseendonuklease
Ad.3.Ad.3.Penurunan ATPPenurunan ATP
- Hilangnya pyridine nucleotide- Hilangnya pyridine nucleotide mitochondriamitochondria ATP <ATP <
Sintesa ATP <Sintesa ATP <
Umumnya terjadi pada :Umumnya terjadi pada : Jejas toksikJejas toksik IskemiaIskemia
ATP berkurang ATP berkurang merusak membran sel merusak membran sel
Ad.4.Ad.4.
Hilangnya permeabilitas selektif mendahuluiHilangnya permeabilitas selektif mendahului
kerusakan membrankerusakan membran
Tampak pada semua bentuk jejas selTampak pada semua bentuk jejas sel
ATP berkurangATP berkurang
aktivasi fosfolipase yang dipengaruhiaktivasi fosfolipase yang dipengaruhi
oleh Caoleh Ca++++
JEJAS SEL KARENA RADIKAL BEBASJEJAS SEL KARENA RADIKAL BEBAS
- Oksigen yang diaktifkan (>)- Oksigen yang diaktifkan (>)
- Mrp. tahap akhir jejas sel ok berbagai sebab- Mrp. tahap akhir jejas sel ok berbagai sebab
- Radikal bebas : zat kimia elektron tunggal- Radikal bebas : zat kimia elektron tunggal- sangat reaktif- sangat reaktif- tidak stabil- tidak stabil- bereaksi dengan bahan kimia - bereaksi dengan bahan kimia
organis/anorganisorganis/anorganis
- Merangsang reaksi autokatalitik - Merangsang reaksi autokatalitik rangkaian rangkaian kerusakankerusakan
Pembentukan radikal bebas dalam sel :Pembentukan radikal bebas dalam sel :
1. Dg. absorbsi energi radiasi (sinar x, UV)1. Dg. absorbsi energi radiasi (sinar x, UV)
2. Endogenous : reaksi oksidasi2. Endogenous : reaksi oksidasi (dari proses metabolisme normal)(dari proses metabolisme normal)
3. Metabolisme enzymatik bahan-bahan 3. Metabolisme enzymatik bahan-bahan daridari
luar atau obat-obatan, mis.CCl3luar atau obat-obatan, mis.CCl3
Semua atom punya elektron tak berpasanganSemua atom punya elektron tak berpasangan
O2, Karbon, Nitrogen O2, Karbon, Nitrogen
Normal:Normal: Cytochrom oksidaseCytochrom oksidase
O2 H2O2 O2 H2O2
Adanya O2 intrasel secara tidak sengaja Adanya O2 intrasel secara tidak sengaja
produksi oksigen intermediate yang toksikproduksi oksigen intermediate yang toksik
Terminasi Radikal bebas Terminasi Radikal bebas - spontan- spontan- inaktivasi melalui beb.mekanisme- inaktivasi melalui beb.mekanisme
1. Anti oksidan : vit.E, Glutation1. Anti oksidan : vit.E, Glutationseruloplasmin,seruloplasmin,transferintransferin
2. Enzym :2. Enzym :- Dismutase superokside (SOD)- Dismutase superokside (SOD)- Katalase : 2H2O2 - Katalase : 2H2O2 O2 + 2H2O O2 + 2H2O- Peroksidase Glutation- Peroksidase Glutation 2OH2OH- - + 2GSH + 2GSH 2H2O + GSSG 2H2O + GSSG H2O2 + 2GSH H2O2 + 2GSH 2H2O + GSSG 2H2O + GSSG
JEJAS KIMIAWIJEJAS KIMIAWI
Mekanisme :Mekanisme :
1. Secara langsung1. Secara langsung
Contoh :Contoh :
Hg dari Merkuri Klorida terikat pada Hg dari Merkuri Klorida terikat pada
group SH protein membran selgroup SH protein membran sel
permeabilitas membran sel meningkatpermeabilitas membran sel meningkat
dan inhibisi transpor yang tgt pada dan inhibisi transpor yang tgt pada ATPaseATPase
2. Melalui konversi ke metabolik toksik reaktif2. Melalui konversi ke metabolik toksik reaktif Contoh:Contoh:
P450 oksidaseP450 oksidase
CCl4 CCl3CCl4 CCl3- - (dlm RE hepatosit) (dlm RE hepatosit)
Peroksidasi lemak dan reaksi autokatalitikPeroksidasi lemak dan reaksi autokatalitik RE pecah, ribosom disosiasiRE pecah, ribosom disosiasi
Sintesa protein hati berkurang Sintesa protein hati berkurang akumulasi lipid, perlemakan hati,akumulasi lipid, perlemakan hati, pembengkakan progresif,pembengkakan progresif,
membran plasma rusakmembran plasma rusak Sel matiSel mati
TERIMA KASIHTERIMA KASIH
The relationship between normal, adapted, reversible injury and dead myocardial cell
The role of oxygen in cell injury
Sources & consequences of increased cytosolic calcium in cell injury
Mitochondrial disfunction causes a mitochondrial permeability transition, which leads to decay of the proton gradient necessary for ATP generation, as well as releasing cytochrome c from the mitochondrial into the cytosol
Sequence of events in reversible ischemic injury
Generation of free radicals