"LO 1. Memahami dan Menjelaskan Hipoksia1.1 Definisi Hipoksia- Kamus Dorland Edisi 28Penurunan asupan oksigen ke jaringan di bawah kadar fisiologi sekalipun perfusidarah ke jaringan memadai.

- Buku Ajar Fisiologi KedokteranHipoksia adalah kekurangan oksigen ditingkat jaringan

- Buku Saku PatofisiologiHipoksia adalah keadaan dimana penurunan konsentrasi oksigen yang disebabkankegagalan pengikatan oksigen, bila di bagian darah disebut juga dengan hipoksemia.yang terdiri dari kegagalan khusus dan kegagalan total. Kegagalan khusus terjadi dibagian bagian tubuh tertentu seperti hipoksia kronis yang mengakibatkan sianosis dankebiruan jari jari tangan, sclerosis, luka tangan, lesi, edema, poliartragia dan arthritis.Kegagalan total yang terjadi biasanya dikarenakan afinitas ikatan hemoglobinterhadap oksigen daripada dengan timbal, karbon monoksida, karbon dioksida, zatberat, maupun kurangnya oksigen itu sendiri yang dapat memicu terjadinyapenurunan fungsi sel yang akan menuju kelemahan otot, hilangnya kesadaran,palpitasi, dan kram

- WebsterHipoksia adalah kekurangan kadar oksigen yang mencapai jaringan pada tubuh

1.2 Jenis-jenis Hipoksia Diklasifikasikan menjadi 4 macam yaitu :a. Hipoksia Hipoksik, adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena kurangnyaoksigen yang masuk paru-paru. Sehingga oksigen tidak dapat mencapai darah, dangagal untuk masuk dalam sirkulasi darah. Kegagalan ini bisa disebabkan adanyasumbatan / obstruksi di saluran pernapasan, baik oleh sebab alamiah atau olehtrauma/ kekerasan yang bersifat mekanik, seperti tercekik, penggantungan, tenggelamdan sebagainya.b. Hipoksia Anemic, yakni keadaan hipoksia yang disebabkan karena darah(hemoglobin) tidak dapat mengikat atau membawa oksigen yang cukup untukmetabolisme seluler. Seperti, pada keracunan karbon monoksida (CO), karena afinitasCO terhadap hemoglobin jauh lebih tinggi dibandingkan afinitas oksigen denganhemoglobin.c. Hipoksia Stagnan, adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena darah(hemoglobin) tidak mampu membawaoksigen ke jaringan oleh karena kegagalansirkulasi, seperti pada heart failure atau embolisme, baik emboli udara vena maupunemboli lemak.d. Hipoksia Histotokik, ialah keadaan hipoksia yang disebabkan karena jaringanyang tidak mampu menyerap oksigen, salah satu contohnya pada keracunan sianida.Sinida dalam tubuh akan menginaktifkan beberapa enzim oksidatif seluruh jaringan"

secara radikal, terutama sitokrom oksidase dengan mengikat bagian ferric heme groupdari oksigen yang dibawa darah.

Jenis-jenis hipoksia dilihat dari tingkatanya ada dua hipoksia, yaitu :1. Hipoksia FulminanHipoksia ini terjadi dimana pernafasan menjadi sangat cepat dikarenakan paru-parumenghirup udara tanpa adanya oksigen. Biasanya orang yang mengalami ini akanpingsan setelah beberapa saat kemudian.2. Hipoksia AkutHipoksia ini terjadi pada udara yang tertutup akibat keracunan karbon monoksida.Misalnya terjadi pada seorang pendaki gunung yang tiba-tiba panik tak kala udarabelerang datang menyergap. Udara bersih akan tergantikan oleh gas beracun, danakhirnya paru-paru tidak sanggup untuk menyaring udara tersebut kemudianmengalami jatuh pingsan mendadak.

Sedangkan menurut sumber lain terbagi atas :a) HipoksemiaHipoksemia adalah kekurangan oksigen didarah arteri.Terbagi atas dua jenis yaitu:1. Hipoksemia hipotonik (anoksia anoksik) :Terjadi dimana tekanan oksigen daraharteri rendah karena karbondioksida dalam darah tinggi dan hipoventilasi.2. Hipoksemia isotonic (anoksia anemic) : Terjadi dimana oksigen normal, tetapijumlah oksigen yang dapat diikat hemoglobin sedikit. Hal ini terdapat pada kondisianemia, keracunan karbondioksida.b) Hipoksia hipokinetik (stagnant anoksia)Hipoksia hipokinetik yaitu hipoksia yang terjadi akibat adanya bendungan atausumbatan.Hipoksia hipokinetik dibagi menjadi dua jenis yaitu:1. Hipoksia hipokinetik ischemic: Terjadi karena kekurangan oksigen pada jaringandisebabkan karena kurangnya suplai darah ke jaringan2. Hipoksia hipokinetik kongestif : terjadi akibat penumpukan darah secara berlebihatau abnormal baik local maupun umum mengakibatkan suplai oksigen ke jaringanterganggu, sehingga jaringan kekurangan oksigenc) Overventilasi HipoksiaHipoksia yang terjadi akibat aktivitas yang berlebihan sehingga kemampuanpenyediaan oksigen lebih rendah dari penggunaannyad) Hipoksia HistotosikKeadaan dimana darah di kapiler jaringan mencukupi, tetapi jaringan ke otak tidakdapat menggunakan oksigen karena pengaruh racun sianida.Hal tersebutmengakibatkan oksigen di darah vena meningkat.

1.3 Faktor Penyebab HipoksiaHipoksia dapat terjadi karena defisiensi oksigen pada tingkat jaringan akibatnyasel-sel tidak cukup memperoleh oksigen sehingga metabolisme sel akan terganggu.Hipoksia dapat terjadi ketika seseorang dengan domisili daerah dataran rendah pergi kedaerah dataran tinggi. Hal ini terjadi karena hemoglobin dalam darah yang berfungsimengikat oksigen kekurangan suplai oksigen, karena semakin tinggi dataran rendah,maka makin sedikit kadar oksigennya.

Penyebab hipoksia Secara umum :

1.Oksigenasi darah yang tidak adekuat pada paru paru karena factor ekstrinsik Kurangnya Oksigen di atmosfer Hipoventilasi (Penyakit neuromuskular)2.Penyakit paru paru Hipoventilasi karena peningkatan resistensi jalan nafas atau penurunan ker ja paru Rasio ventilasiperfusi yang abnormal Penurunan difusi membran respirasi3. Venaarteri shunt4.Tidak kuatnya transport oksigen ke jaringan oleh darah Anemia atau hemoglobin abnormal Kurangnya sirkulasi umum Kurangnya sirkulasi lokal Oedema jaringan5.Tidak kuatnya jaringan dalam menggunakan oksigen Keracunan enzim oksidasi sel Menurunnya kapasitas metabolik sel dalam menggunakan oksigen karenakeracunan kekurangan vitamin atau faktorlainAdapun Penyebab Hipoksia yang lain yaitu : Penyakit pernafasan dan semua penyakit yang mempengaruhi aliran darah, sepertiinfar miokardium, syok hemoragif, bekuan darah, berbagai racun, dengansebagian toksin yang dikeluarkan oleh mikroorganisme. Keracunan sianida Reaksi kimia antara kimia dengan substrat akhir yang terdapatpada rantai transpor electron. Tanpa langkah terkahir ini, fosforilasi oksidatiftidak terjadi akibatnya pembentukan ATP jadi tiak terjadi dimitokondria. Keracunan karbon monoksida Terjadi sewaktu karbon monoksida terhirup danberikatan dengan oksigen dimolekul hemoglobin. Ifinitas hemoglobin untukkarbon monoksida adalah 300 lebih kuat dibandingkan afinitasnya untuk oksigen1.4 Mekanisme HipoksiaMula-mula hipoksia menyebabkan hilangnya fosforilasi oksidatif danpembentukan ATP oleh mitokondria. Penurunan ATP merangsang fruktokinase danfosforilasi, menyebabkan glikolisis aerobic. Glikogen dapat menyusut, asam laktat danfosfat anorganik terbentuk sehingga menurunkan Ph intrasel. Pada saat istirahat rata-ratalaki-laki dewasa membutuhkan kira-kira 225-250 ml oksigen per menit, dan meningkatsampai 10 kali saat beraktivitas. Jaringan akan mengalami hipoksia apabila aliran oksigentidak adekuat dalam memenuhi kebutuhan metabolisme jaringan, hal ini dapat terjadikira-kira 4-6 menit setelah ventilasi spontan berhenti. Berdasarkan mekanismenya,penyebab hipoksia jaringan dibagi dalam 3 kategori, yaitu:1. Hipoksemia arteri.2. Berkurangnya aliran oksigen karena adanya kegagalan transport tanpa adanyahipoksemia arteri, dan3. Penggunaan oksigen yang berlebihan di jaringanJika aliran oksigen ke jaringan berkurang, atau jika penggunaan berlebihan dijaringan maka metabolisme akan berubah dari aerobik ke metabolisme anaerobik untukmenyediakan energi yang cukup untuk metabolisme. Apabila ada ketidakseimbangan,akan mengakibatkan produksi asam laktat berlebihan, menimbulkan asidosis dengancepat, metabolisme seluler terganggu dan mengakibatkan kematian sel.

1.5 Gejala Hipoksia- Respirasi : Sesak napas, Sianosis- Karidovaskular : Curah jantung meningkat, Palpitasi, Takikardia, Aritmia,Hipotensi, Angina, Vasodilatasi, syok.- Sistem saraf pusat : Sakit Kepala, prilaku yang tidak sesuai, bingung, eforia, delirium,gelisah, edema papil, koma- Neuromuskular : Lemah,tremor, hiperrefleks, incoordination- Metabolik : Retensi cairan dan kalium, asidosis laktat

Gejala yang timbul pada hipoksia sangat individual, sedang berat ringannya gejalatergantung pada lamanya berada di daerah itu, cepatnya mencapai ketinggian tersebut,kondisi badan orang yang menderitanya dan lain sebagainya.Gejala-gejala ini dapatdikelompokkan dalam dua golongan,yaitu :

1) Gejala-gejala Obyektif, meliputi :Air hunger, yaitu rasa ingin menarik napas panjang terus-menerus, Frekuensi nadi danpernapasan naik, gangguan pada cara berpikir dan berkonsentrasi, gangguan dalammelakukan gerakan koordinatif misalnya memasukkan paku ke dalam lubangyang sempit, Cyanosis, yaitu warna kulit, kuku dan bibir menjadi biru,Lemas,Kejang-kejang, Pingsan dan sebagainya.

2) Gejala-gejala Subyektif, meliputi :Malas, Mengantuk, Euphoria yaitu rasa gembira tanpa sebab dan kadang-kadang timbulrasa sok jagoan. Rasa ini yang harus mendapat perhatian yang besar pada awak pesawat,"

karena euphoria ini banyak membawa korban akibat tidak adanya keseimbangan lagiantara kemampuan yang mulai mundur dan kemauan yang meningkat.

1.6 Dampak Hipoksia

1. kesulitan dalam koordinasi, berbicara, dan konsentrasi2. kesulitan bernapas, mengantuk, kelelahan dan sianosis3. penurunan penglihatan, pendengaran dan fungsi sensorik lainnya4. keringat dingin5. bila berlanjut dapat mengakibatkan ketidaksadaran dan akhirnya meninggal. halini tergantung pada ketinggian dan kondisi pasien.

1.7 Penanganan HipoksiaA. Terapi OksigenTujuannya mengoptimalkan oksigenasi jaringan dan meminimalkan asidosisrespiratorik. Keuntungan mengurangi sesak nafas, dapat meningkatkan kemampuanberaktivitas dan dapat memperbaiki kualitas hidup.

Tata cara :1. Meletakkan kepala pasien di dalam suatu tenda yang berisi udara dengan oksigenyang kuat2. Pasien bernapas dengan oksigen murniatau oksigen dengan konsentrasi tinggi darisebuah masker3. Pemberian oksigen dengan pipa intranasal

Terapi oksigen mempunyai efek yang baik bagi aliran darah dan kelangsungan hidupjaringan yang terkena gangguan kekurangan oksigen. Beberapa kondisi yang harusdipenuhi sebelum melakukan terapi oksigen yaitu diagnosis yang tepat, pengobatanoptimal dan indikasi terapi oksigen.Indikasi Pemberian Terapi Oksigen

Indikasi utama pemberian oksigen adalah :1. Klien dengan kadar oksigen arteri rendah dari hasil analisa gas darah,2. Klien dengan peningkatan kerja nafas, dimana tubuh berespon terhadap keadaanhipoksemia melalui peningkatan laju dan dalamnya pernafasan serta adanya kerjaotot-otot tambahan pernafasan,3. Klien dengan peningkatan kerja miokard, dimana jantung berusaha untuk mengatasigangguan oksigen melalui peningkatan laju pompa jantung yang adekuat.

Berdasarkan indikasi utama tersebut maka terapi pemberian oksigen dindikasikan kepadaklien dengan gejala :1. Klien dengan keadaan tidak sadar,2. Sianosis,3. Hipovolemia,4. Perdarahan,5. Anemia berat,6. Keracunan gas karbondioksida,7. Asidosis,8. Selama dan sesudah pembedahanKriteria Pemberian Terapi OksigenKriteria pemberian terapi oksigen tersebut dapat dilakukan dengan beberapa caradibawah ini :1. Pemberian oksigen secara berkesinambungan (terus menerus)Diberikan apabila hasil analisis gas darah pada saat istirahat, didapat nilai: PaO2 kurang dari 55 mmHg atau saturasi kurang dari 88% PaO2 antara 56-59 mmHg atau saturasi 89% disertai kor pulmonale, polisitemia(hematokrit >56%)2. Pemberian secara berselangDiberikan apabila hasil analisis gas darah saat latihan didapat nilai: Pada saat latihan PaO2 55 mmHg atau saturasi 88% Pada saat tidur PaO255 mmHg atau saturasi 88% disertai komplikasi sepertihipertensi pulmoner.somnolen dan aritmia.

Metode Terapi OksigenDapat dibagi menjadi 2 tehnik, yaitu :A. SISTEM ALIRAN RENDAHSistem aliran rendah diberikan untuk menambah konsentrasi udara ruangan,menghasilkan FiO2 yang bervariasi tergantung pada tipe pernafasan dengan patokanvolume tidal klien. Ditujukan untuk klien yang memerlukan oksigen, namun masihmampu bernafas dengan pola pernafasan normal, misalnya klien dengan Volume Tidal500 ml dengan kecepatan pernafasan 16 20 kali permenit.

Contoh sistem aliran rendah adalah :1. Kateter nasal2. Kanula nasal3. Sungkup muka sederhana,4. Sungkup muka dengan kantong rebreathing,5. Sungkup muka dengan kantong non rebreathing."1. Kateter NasalMerupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan oksigen secara kontinyudengan aliran 1 6 liter/mnt dengan konsentrasi 24% 44%.- KeuntunganPemberian oksigen stabil, klien bebas bergerak, makan dan berbicara, murah dannyaman serta dapat juga dipakai sebagai kateter penghisap.- KerugianTidak dapat memberikan konsentrasi oksigen yang lebih dari 45%, tehnikmemasukan kateter nasal lebih sulit dari pada kanula nasal, dapat terjadi distensilambung, dapat terjadi iritasi selaput lendir nasofaring, aliran dengan lebih dari 6liter/mnt dapat menyebabkan nyeri sinus dan mengeringkan mukosa hidung, sertakateter mudah tersumbat

2. Kanula NasalMerupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan oksigen kontinyu denganaliran 1 6 liter/mnt dengan konsentrasi oksigen sama dengan kateter nasal.- KeuntunganPemberian oksigen stabil dengan volume tidal dan laju pernafasan teratur,pemasangannya mudah dibandingkan kateter nasal, klien bebas makan, bergerak,berbicara, lebih mudah ditolerir klien dan terasa nyaman.- KerugianTidak dapat memberikan konsentrasi oksigen lebih dari 44%, suplai oksigenberkurang bila klien bernafas melalui mulut, mudah lepas karena kedalaman kanulhanya 1 cm, dapat mengiritasi selaput lendir.

c. Sungkup Muka SederhanaMerupakan alat pemberian oksigen kontinu atau selang seling 5 8 liter/mntdengan konsentrasi oksigen 40 60%.- KeuntunganKonsentrasi oksigen yang diberikan lebih tinggi dari kateter atau kanula nasal,sistem humidifikasi dapat ditingkatkan melalui pemilihan sungkup berlobang besar,dapat digunakan dalam pemberian terapi aerosol.- KerugianTidak dapat memberikan konsentrasi oksigen kurang dari 40%, dapat menyebabkanpenumpukan CO2 jika aliran rendah.

d. Sungkup Muka dengan Kantong RebreathingSuatu teknik pemberian oksigen dengan konsentrasi tinggi yaitu 60 80% denganaliran 8 12 liter/mnt- KeuntunganKonsentrasi oksigen lebih tinggi dari sungkup muka sederhana, tidak mengeringkanselaput lendir"

- KerugianTidak dapat memberikan oksigen konsentrasi rendah, jika aliran lebih rendah dapatmenyebabkan penumpukan CO2, kantong oksigen bisa terlipat.e. Sungkup Muka dengan Kantong Non RebreathingTeknik pemberian oksigen dengan konsentrasi oksigen mencapai 99% denganaliran 8 12 liter/mnt dimana udara inspirasi tidak bercampur dengan udaraekspirasi- Keuntungan :Konsentrasi oksigen yang diperoleh dapat mencapi 100%, tidak mengeringkanselaput lendir.- KerugianKantong oksigen bisa terlipat.B. SISTEM ALIRAN TINGGITeknik pemberian oksigen dimana FiOtipe pernafasan, sehingga dengan tehnik ini dapat menambahkan konsentrasi oksigenyang lebih tepat dan teratur. Contoh tehnik sistem aliran tinggi adalah sungkup mukadengan ventury.Prinsip pemberian Omenuju ke sungkup yang kemudian akan dihimpit untuk mengatur suplai ooksigensehingga tercipta tekanan negatif, akibatnya udara luar dapat diisap dan aliran udarayang dihasilkan lebih banyak. Aliran udara pada alat ini sekitas 4 14 liter/mntdengan konsentrasi 30 55%.

- KeuntunganKonsentrasi oksigen yang diberikan konstan sesuai dengan petunjuk pada alat dantidak dipengaruhi perubahan pola nafas terhadap FiO2, suhu dan kelembaban gasdapat dikontrol serta tidak terjadi penumpukan CO2- KerugianTidak dapat memberikan oksigen konsentrasi rendah, jika aliran lebih rendah dapatmenyebabkan penumpukan CO2, kantong oksigen bisa terlipat.

Bahaya Pemberian OksigenPemberian oksigen bukan hanya memberikan efek terapi tetapi juga dapatmenimbulkan efek merugikan, antara lain :1. KebakaranOksigen bukan zat pembakar tetapi dapat memudahkan terjadinya kebakaran, olehkarena itu klein dengan terapi pemberian oksigen harus menghindari : Merokok,membuka alat listrik dalam area sumber oksigen, menghindari penggunaan listriktanpa Ground.2. Depresi VentilasiPemberian oksigen yang tidak dimonitor dengan konsentrasi dan aliran yang tepatpada klien dengan retensi CO2 dapat menekan ventilasi3. Keracunan OksigenDapat terjadi bila terapi oksigen yang diberikan dengan konsentrasi tinggi dalamwaktu relatif lama. Keadaan ini dapat merusak struktur jaringan paru sepertiatelektasis dan kerusakan surfaktan. Akibatnya proses difusi di paru akanterganggu.B. Terapi Oksigen HiperbarikSuatu bentuk terapi dengan memberikan 100% oksigen kepada pasien dalamsuatu hyperbaric chamber yaitu ruangan yang memiliki tekanan lebih dari udara atmosfirnormal.

C. Pemberian AsetozolamidObat ini menghambat karbonat anhidrase menyebabkan peningkatan ekresi HCO3di urin merangsang pernapasan, meningkatkan PCO2 dan mengurangi pembentukancairan serebrospinalLO.2 Memahami dan Menjelaskan Peranan Oksigen dalam SelOksigen salah satu komponen yang penting dalam memproduksi ATP secaranormal. ATP adalah sumber bahan bakar untuk sel agar dapat berfungsi secaraoptimal.ATP ini digunakan sel untuk melakukan berbagai aktivitas untuk memeliharaefektivitas segala fungsi tubuh. jadi apabila tidak ada oksigen maka tidak ada ATPsehingga menyebabkan sel kehilangan fungsinya dan selanjutnya akan mengakibatkanjaringan dan organ tubuh juga kehilangan fungsinya. ATP adalah sumber energi untukmelakukan aktivitas seluler secara maksimal dan memelihara efektivitas segala fungsitubuh.Oleh karena itu oksigen didalam tubuh harus memadai.A. RESPIRASI SELRespirasi dalam sel adalah proses di mana energi potensial dari nutrisi berubahmenjadi energi yang dapat digunakan oleh tubuh atau organisme dimana sel berada.Tujuan respirasi dalam sel untuk menghasilkan energi dalam bentuk yang organismedapat digunakan. Tanpa respirasi dalam sel, tanaman, hewan, manusia dan bahkanmikroorganisme tidak akan mampu bertahan karena tidak akan ada cara untukmendapatkan energi yang dibutuhkan untuk menjaga organisme menyeluruh hidup danberfungsi.

1. RESPIRASI AEROBRespirasi aerob merupakan respirasi yang membutuhkan oksigen (O2) danmerupakan serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secara sempurnamenjadi CO2,H2O, dan menghasilkan 36 ATP. Respirasi aerob terjadi pada matriksmitokondria.Respirasi aerob ini dibagi ke dalam 3 tahapan, yang secara berturut-turut mencakup:Glikolisis, Siklus Kreb dan Transpor Elektron."1. GLIKOLISISGlikolisis adalah proses pemecahan glukosa di mana satu molekul glukosadipecah untuk membentuk dua molekul asam piruvat.Glikolisis merupakan jalur utamadari metabolism glukosa yang melibatkan fruktosa, galaktosa dan karbohidrat lain dalammakanan. Reaksi glikolisis terletak di dalam sitoplasma.

I. Transpor Glukosa ke dalam SelGlukosa berjalan melintasi membrane sel melalui protein pengangkut (proteintransporter). Insulin merangsang pengangkutan glukosa ke dalam sel otot dan adiposeyang melibatkan protein pengangkut glukosa (GLUT-4, glukosa transporter) di dalamsel untuk bergerak ke membrane sel.

II. Reaksi dari GlikolisisGlukosa + 2Pi + 2 ADP + 2 NADPada tahap ini terjadi pengubahan senyawa glukosa dari 6 atom c menjadi 2 senyawaasam piruvat dengan 3 atom c serta NADH dan ATP. Glikolisis yang terjadi atas 10reaksi yaitu :

a. Glukosa diubah menjadi Glukosa 6-fosfat menggunakan ATP dan memproduksiadenosine difosfat (ADP). Enzim heksokinase di sini digunakan untuk mekanismeregulator.b. Glukosa 6-fosfat berisomer terhadap fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzimfosfoglukosa isomerasec. Fruktosa 6-fosfat difosforilasi oleh ATP, membentuk fruktosa 1,6-difosfat dan ADPdengan enzim fosfofruktokinase-1. Tahap ini merupakan tahap pengatur pertamaglikolisisd. Fruktosa 1,6-difosfat dipecah oleh enzim aldolase membentuk triosa fosfat yaknigliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat (DHAP)e. Dihidroksiaseton fosfat berisomer dengan gliseraldehida 3-fosfat dengan bantuanenzim triosa fosfat isomerase."

f. Gliseraldehida 3-fosfat dioksidasi oleh NAD+dan bereaksi dengan fosfat inorganic (Pmembentuk 1,3-difosfogliserat dan NADH + H+dengan enzim gliseraldehida 3-fosfatdehidrogenaseg. 1,3-Difosfogliserat bereaksi dengan ADP menggunakan enzim fosfogliserat kinasemembentuk 3-fosfogliserat dan ATP.h. 3-Fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat oleh enzim fosfogliseromutase dalamsuatu reaksi yang memerlukan sejumlah 2,3-difosfogliserati. 2-fosfogliserat mengalami dehidrasi menggunakan enzim enolase menjadifosfoenolpiruvat (PEP) yang mengandung enol fosfat energy tinggi.j. Fosfoenolpiruvat bereaksi dengan ADP membentuk piruvat dan ATP pada reaksi akhirdari glikolisis dengan enzim piruvat kinase. Pirubat kinase lebih aktif pada saat cukupmakan daripada keadaan puasaAsam piruvat yang dihasilkan akan memasuki mitokondria untuk melakukansiklus Krebs. Namun sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat (3C) ini diubahterlebih dahulu menjadi asetil koA (2C) di dalam matriks mitokondria melalui prosesdekarboksilasi oksidatif. Senyawa selain glukosa, misalnya fruktosa, manosa, galaktosa,dan lemak dapat pula mengalami metabolisme melalui jalur glikolisis dengan bantuanenzim-enzim tertentu.

2. SIKLUS KREBSDua molekul asam piruvat hasil dari glikolisis ditransportasikan dari sitoplasmakedalam mitokondria, tempat terjadinya siklus krebs. Akan tetapi, asam piruvat sendiritidak akan memasuki reaksi siklus krebs. Asam piruvat tersebut akan memasuki asetil-KoA. Tahap pengubahan asam piruvat menjadi asetil koA ini disebut tahap transisi.a. Asetil Ko-A dan Oksaloasetat berkondensasi membentuk sitrat dengan enzim sitratkinaseb. Sitrat di isomerisasi menjadi isositrat melalui penataan kembali dari molekul denanenzim akonitasec. Isositrat dioksidasi menjadi -ketoglutarat dalam reaksi dekarboksilasi oksidatifpertama. CO2 diproduksi dan elektron diberikan ke NAD+membentuk NADH + H+dengan enzim isositrat dehidrogenased. -ketoglutarat diubah menjadi suksinil KoA pada reaksi dekarboksilasi oksidatifkedua. CO2 dilepaskan dan suksinil KoA, NADH dan H+diproduksi dengan enzim -ketoglutarat dehidrogenase.e. Suksinil KoA dipotong menjadi suksinat. Pemotongan dari ikatan tiester energi tinggidar suksinil KoA menghasilkan energ untuk fosforilasi tingkat substart dari guanosindifosfat (GDP) yang selanjutnya menjadi guanosin trifosfat (GTP). Enzim yangbekerja pada tahap ini adalah suksinat tiokinasef. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat dengan enzim suksinat dehidrogenase. Suksinatmemindahkan 2 proton bersama dengan elektronnya ke FAD yang membentukFADH2

g. Fumarat diubah oleh enzim fumarase ke malat melalui penambahan air melintasiikatan rangkap.h. Malat dioksidasi dengan bantuan enzim malat dehidrogenase, menghasilkan kembaliOAA dan demikian melengkapkan siklus. Dua protonbersama elektronnya diberikanpada NAD+, menghasilkan NADH + H+

3. TRANSPOR ELEKTRONTahap akhir dari respirasi aerob adalah sistem transpor elektron sering disebutjuga sistem (enzim)sitokrom oksidase atau sistem rantai pernapasan yang berlangsungpada krista dalam mitokondria. Pada tahap ini melibatkan donor elektron, akseptorelektron, dan reaksi reduksi dan oksidasi (redoks). Donor elektron adalah senyawa"yang dihasilkan selama tahap glikolisis maupun siklus Krebs dan berpotensi untukmelepaskan elektron, yaitu NADH2

dan FADH2.

Mula-mula molekul NADH2

memasuki reaksi dan dihidrolisis oleh enzimdehidrogenase diikuti molekul FADH2

yang dihidrolisis oleh enzim flavoprotein,keduanya melepaskan ion Hidrogen diikuti elektron, peristiwa ini disebutreaksi oksidasi.Selanjutnya elektron ini akan ditangkap oleh Fe+++sebagai akseptor elektron dandikatalis oleh enzim sitokrom b, c, dan a. Peristiwa ini disebut reaksi reduksi. Reaksireduksi dan oksidasi ini berjalan terus sampai elektron ini ditangkap oleh Oksigen (O2)

sehingga berikatan dengan ion Hidrogen (H+) menghasilkan H2O(air). Hasil akhir darisistem transpor elektron ini adalah 34 molekul ATP, 6 molekul H2O(air).Secara keseluruhan reaksi respirasi sel aerob menghasilkan 38 molekul ATP, 6 molekulH2O, dan 2 molekul CO2.

2. RESPIRASI ANAEROBRespirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagaipenerima elektron akhir pada saat pembentukan ATP. Respirasi anaerob jugamenggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi anaerob merupakan prosesfermentasi.Berdasarkan hasil akhir fermentasi, jenis fermentasi dibedakan menjadifermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol1. Fermentasi Asam LaktatFermentasi ini dimulai dengan tahap glikolisis fermentasi asam laktatdilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya serta beberapa bakteri asamlaktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secaracepat. Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melaluiglikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadiNADH+. Saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asamlaktat tidak menghasilkan CO2.

2. Fermentasi AlkoholTape dan peuyeum merupakan contoh manakan hasil fermentasi. Glukosadiubah melalui fermentasi menjadi alkohol. Pada fermentasi alkohol asampiruvat diubah menjadi etanol melalui pembebasan CO2

dari asam piruvatkemudian diubah menjadi asetil dehiddan selanjutnya reaksi reduksi asetildehida oleh NADH menjadi etanol .

ATP yang dihasilkan pada fermentasi, yaitu hanya 2 molekul ATP untuk 1molekul glukosa. Jadi, energi yang dihasilkan respirasi aerob 18 kali lebih banyak darifermentasi. Salah satu alasan mengapa hal tersebut dapat terjadi adalah karenarespirasi aerob merupakan katabolisme sempurna yang menghasilkan CO2 dan H2O.Jadi, pembakaran yang dihasilkan optimum. Sebaliknya, hasil fermentasi adalahkarbon yang masih reduktif misalnya etanol dan asam laktat. Etanol dan asam laktatmasih menyimpan energi terikat yang sebenarnya masih dapat dibakar lagi.LO.3 Memahami dan Menjelaskan tentang Hemoglobin3.1 Struktur HemoglobinHemoglobin adalah metaloprotein dalam sel darah merah yang mengantarkanoksigen dari paru-paru ke jaringan di seluruh tubuh dan mengambil karbondioksida darijaringan tersebut dibawa ke paru untuk dibuang ke udara bebas. Molekul hemoglobinterdiri dari globin, apoprotein, dannempat gugus heme, suatu molekul organik dengan satuatom besi.Terdapat sekitar 300 molekul Hb dalam setiap sel darah merah. Hemoglobinmerupakan protein tetramer (mengandung 4 subunit protein) yang tersusun dari pasangan-pasangan dua buah polipeptida yang berbeda.Meskipun memiliki panjang secarakeseluruhan yang serupa, polipeptida 141 residu dan 146 residu dari hemoglobin Adikodekan oleh gen yang berbeda memiliki struktur primer yang berlainan. Sebaliknya,rantai hemoglobin manusia memiliki struktur primer yang sangat terlestarikan(conserved).Struktur tetramer hemoglobin yang umum dijumpai adalah sebagai berikut : HbA(Hemoglobindewasa normal) ,HbF (hemoglobin janin) , HbS (hemoglobin sel sabit)danHbA2(Hemoglobin dewasa minor).Pada pusat molekul terdapat cincin heterosiklik yang dikenal dengan porifirin yangmenahan satu atom besi. Atom besi ini situs/loka ikatan oksigen. Porifin yang mengandungbesi disebut heme. Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secarakeseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen. Pada molekul hemeinilah zat besi melekat dan menghantarkan oksigen serta karbondioksida melalui dara, zatini pula yang menjadikan darah kita berwarna merah.

Hemaglobin dewasa (HbA) terdiri dari empat rantai polipeptida ( rantai dua dan dua )masing masing mengandung satu molekul heme.a. Rantai dan dari HbA adalah mirip satu sama lain dalam konfigurasi tiga-deimensidan pada rantai tunggal dari mioglobin otot, walaupun urutan asam aminonya berbedab. Dalam setiap rantai terjadi delapan heliks-c. Heme, suatu kompleks dari satu cincin porfirin dan satu ion ferro (Fe 2+ ) , sesuai padacelah dari setiap rantai globin dan berinteraksi dengan dua residu histidin.

3.2 Kelainan Hemoglobin

Ada dua tipe utama kelainan herediter hemoglobin yaitu :1. Hemoglobinopati : Pembentukan rantai polipeptida abnormal yaitu kelainan kuantitasdan kualitas rantai globin2. Thalasemia : Terdapat struktur rantai hemoglobin yang normal tetapi dihasilkandalam jumlah yang sedikit atau tidak diproduksi karena adanya defek pada bagianpengatur gen globin. Thalasemia dan masing-masing ditentukan oleh kekuranganatau ketiadaan polipeptida dan 3. Anemia defisiensi besi adalah penyakit darah yang paling banyak diderita oleh anakyang ditandai oleh penurunan kadar besi dalam tubuh hingga penurunan kadarhemoglobin dalam darah. Bila penyakit ini tidak diterapi sejak dini maka dapat terjadikomplikasi berupa lemas, sariawan, menurunnya daya tahan tubuh."

Lebih dari 400 jenis hemoglobin abnormal telah ditemukan, tetapi yang paling umumadalah: Hemoglobin S. Jenis hemoglobin hadir dalam penyakit sel sabit. Hemoglobin C. Jenis hemoglobin tidak membawa oksigen dengan baik. Hemoglobin E. Jenis hemoglobin ditemukan pada orang keturunan AsiaTenggara. Hemoglobin D. Jenis hemoglobin hadir dalam gangguan sel sabit. Hemoglobin H (hemoglobin berat). Jenis hemoglobin dapat hadir dalam beberapajenis thalassemia.

3.3 Fungsi HemoglobinHemoglobin dalam darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringantubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untukdikeluarkan dari tubuh sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada didalamHb(junita,2001)Menurut Depkes RI adapun guna hemoglobin antara lain:1. Mengatur pertukaran oksigen dengan karbondioksida di dalam jaringan-jaringantubuh.2. Mengambil oksigen dari paru-paru kemudian dibawa keseluruh jaringan-jaringantubuh untuk dipakai sebagai bahan bakar.3. Membawa karbondioksida dari jaringan-jaringan tubuh sebagai hasil metabolismekeparu-paru untuk di buang, untuk mengetahui apakah seseorang itu kekurangan darahatau tidak, dapat diketahui dengan pengukuran kadar hemoglobin.Penurunan kadarhemoglobin dari normal berarti kekurangan darah yang disebut anemia.

3.4 Proses Pembentukan HemoglobinPembentukan HemoglobinHemoglobin terdiri dari kompleks senyawa globin-hem. Hemoglobin secara fisiologisada 2 macam yaitu HbA dan HbF. HbA adalah hemoglobin yang terdapat pada orangdewasa, sebaliknya HbF terdapat pada janin. Berikut perbedaan kedua jenishemoglobin (Sadikin,2002) dan proses pembentukan hemoglobin (Guyton,1997):

Pembentukan Hemoglobin :2 suksinil ko-A + 2 asam amino glisin Pirol4 Pirol protoporfirin IXProtoporfirin IX + Fe 2+ Porfirin/ HemeHeme + Polipeptida/Globin Rantai Hb // /2 Rantai + 2 Rantai HbA1

Sintesis hemoglobin dimulai dalam proeritroblas dan kemudian dilanjutkansedikit dalam stadium retikulosit, karena ketika retikulosit meninggalkan sumsumtulang dan masuk ke dalam aliran darah, maka retikulosit tetap membentuk sedikithemoglobin selama beberapa hari berikutnya.Skema di atas menunjukkan tahap dasarkimiawi pemebentukan hemoglobin (Guyton,1997).

LO.4 Memahami dan Menjelaskan Bahaya Hipoksia terhadap SelPada level seluler, hipoksia dapat menginduksi mekanisme adaptasi, kerusakanhingga kematian sel. Kerusakan dan Kematian sel terjadi melalui mekanisme-mekanisme berikut :Sel menghasilkan energy melalui reduksi molekul Ometabolism normal, molekul-molekul oksigen reaktif yang tereduksi dihasilkan dalamjumlah kecil sebagai produk sampingan respirasi mitokondrial. Molekul-molekuloksigen reaktif tereduksi ini dikenal sebagai spesies oksigen reaktif. Sel memilikimekanisme pertahanan untuk mencegah kerusakan akibat molekul ini, yang dikenalsebagai sistem antioksidan. Ketidakseimbangan antara proses pembentukan daneliminasi radikal bebas berakibat pada stress oksidatif. Pada hipoksia, gangguanhomeostatis ini dapat disebabkan melalui kedua mekanisme. Fungsi enzim-enzimantioksidan seperti superoksida dismutase, hydrogen peroksidase, katalase menurunakibat penurunan pH sel dan DNA.