Kehilangan Besi Harian

Pria rata-rata mengekskresikan sekitar 0,6 mg besi setiap hari, terutama melalui feses. Sejumlah tambahan besi hilang ketika terjadi perdarahan. Pada wanita, kehilangan darah akibat menstruasi menyebabkan kehilangan besi jangka panjang rata-rata sekitar 1,3 mg/hari.

Absorpsi Besi dari Saluran Cerna

Besi diserap dari seluruh bagian usus halus, terutama melalui mekanisme berikut. Hati mensekresikan sejumlah sedang apotransferin ke dalam empedu yang mengalir melalui duktus biliaris menuju duodenum. Di sini, apotransferin berikatan dengan besi bebas dan juga dengan senyawa besi tertentu seperti hemoglobin dan mioglobin dari daging, yang merupakan dua sumber besi terpenting dalam makanan. Kombinasi ini disebut transferin. Selanjutnya, transferin tertarik dan berikatan dengan reseptor pada membran sel epitel usus. Kemudian, melalui pinositosis, molekul transferin yang membawa cadangan besinya diserap ke dalam sel epitel dan kemudian dilepaskan ke kapiler darah di bawah sel tersebut dalam bentuk transferin plasma.

Absorpsi besi dari usus berlangsung sangat lambat, dengan laju maksimum hanya beberapa miligram per hari. Laju absorpsi yang lambat ini berarti bahwa meskipun terdapat sejumlah besar besi dalam makanan, hanya sebagian kecil yang dapat diserap.

Pengaturan Jumlah Total Besi Tubuh Melalui Pengendalian Laju Absorpsi

Ketika tubuh telah jenuh oleh besi sehingga hampir seluruh apoferritin pada tempat penyimpanan besi telah berikatan dengan besi, laju absorpsi besi tambahan dari saluran cerna menurun secara nyata. Sebaliknya, ketika cadangan besi menipis, laju absorpsi dapat meningkat hingga lima kali atau lebih dibandingkan normal. Dengan demikian, jumlah total besi tubuh terutama diatur dengan mengubah laju absorpsi.

MASA HIDUP SEL DARAH MERAH SEKITAR 120 HARI

Ketika sel darah merah dilepaskan dari sumsum tulang ke dalam sistem sirkulasi, sel tersebut biasanya beredar rata-rata selama 120 hari sebelum dihancurkan. Meskipun eritrosit matang tidak memiliki inti, mitokondria, maupun retikulum endoplasma, sel ini tetap memiliki enzim sitoplasma yang mampu memetabolisme glukosa dan menghasilkan sejumlah kecil adenosin trifosfat (ATP). Enzim-enzim tersebut juga berfungsi untuk: (1) mempertahankan kelenturan membran sel; (2) mempertahankan transport ion melalui membran; (3) menjaga besi hemoglobin tetap dalam bentuk fero, bukan feri; dan (4) mencegah oksidasi protein dalam sel darah merah.

Walaupun demikian, sistem metabolik sel darah merah yang menua secara progresif menjadi kurang aktif, dan sel semakin rapuh, kemungkinan karena proses kehidupannya mengalami keausan.

Setelah membran sel darah merah menjadi rapuh, sel akan pecah saat melewati bagian sirkulasi yang sempit. Banyak sel darah merah mengalami penghancuran sendiri di limpa ketika melewati pulpa merah limpa. Di sana, celah di antara trabekula struktural pulpa merah yang harus dilewati sebagian besar sel hanya selebar 3 mikrometer, dibandingkan dengan diameter sel darah merah yang sekitar 8 mikrometer. Jika limpa diangkat, jumlah sel darah merah tua yang abnormal dalam sirkulasi darah meningkat secara bermakna.

Penghancuran Hemoglobin oleh Makrofag

Ketika sel darah merah pecah dan melepaskan hemoglobin, hemoglobin tersebut hampir segera difagositosis oleh makrofag di berbagai bagian tubuh, terutama oleh sel Kupffer di hati dan makrofag di limpa serta sumsum tulang.

Dalam beberapa jam hingga beberapa hari berikutnya, makrofag melepaskan besi dari hemoglobin dan mengembalikannya ke dalam darah untuk diangkut oleh transferin menuju sumsum tulang guna pembentukan sel darah merah baru atau menuju hati dan jaringan lain untuk disimpan dalam bentuk feritin. Bagian porfirin dari molekul hemoglobin diubah oleh makrofag melalui serangkaian tahap menjadi pigmen empedu bilirubin, yang dilepaskan ke dalam darah dan kemudian dikeluarkan dari tubuh melalui sekresi hati ke dalam empedu. Proses ini dibahas dalam kaitannya dengan fungsi hati pada Bab 71.

ANEMIA

Anemia berarti kekurangan hemoglobin dalam darah, yang dapat disebabkan oleh jumlah sel darah merah yang terlalu sedikit atau kandungan hemoglobin yang terlalu sedikit di dalam sel. Beberapa jenis anemia dan penyebab fisiologisnya dijelaskan pada bagian berikut.

Anemia Akibat Kehilangan Darah

Setelah perdarahan akut, tubuh menggantikan bagian cair plasma dalam waktu 1 hingga 3 hari, tetapi respons ini menghasilkan konsentrasi sel darah merah yang rendah. Jika tidak terjadi perdarahan kedua, konsentrasi sel darah merah biasanya kembali normal dalam waktu 3 hingga 6 minggu.

Ketika kehilangan darah kronis terjadi, seseorang sering kali tidak mampu menyerap cukup besi dari usus untuk membentuk hemoglobin secepat kehilangannya. Akibatnya, diproduksi sel darah merah yang jauh lebih kecil dari normal dan mengandung terlalu sedikit hemoglobin, sehingga timbul anemia mikrositik hipokromik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 33-3.

Anemia Aplastik Akibat Disfungsi Sumsum Tulang

Aplasia sumsum tulang berarti tidak berfungsinya sumsum tulang. Sebagai contoh, paparan radiasi dosis tinggi atau kemoterapi untuk pengobatan kanker dapat merusak sel punca sumsum tulang dan dalam beberapa minggu diikuti oleh timbulnya anemia.

Demikian pula, dosis tinggi bahan kimia toksik tertentu, seperti insektisida atau benzena dalam bensin, dapat menimbulkan efek yang sama. Pada gangguan autoimun seperti lupus eritematosus, sistem imun mulai menyerang sel-sel sehat, termasuk sel punca sumsum tulang, yang dapat menyebabkan anemia aplastik. Pada sekitar setengah kasus anemia aplastik, penyebabnya tidak diketahui dan disebut anemia aplastik idiopatik.

Orang dengan anemia aplastik berat biasanya meninggal kecuali mendapat terapi berupa transfusi darah yang dapat meningkatkan jumlah sel darah merah secara sementara atau transplantasi sumsum tulang.

Anemia Megaloblastik

Berdasarkan pembahasan sebelumnya mengenai vitamin B12, asam folat, dan faktor intrinsik dari mukosa lambung, dapat dipahami bahwa hilangnya salah satu dari komponen tersebut dapat menyebabkan reproduksi eritroblas yang lambat di sumsum tulang. Akibatnya, sel darah merah tumbuh terlalu besar dengan bentuk yang tidak normal dan disebut megaloblas.

Dengan demikian, atrofi mukosa lambung seperti yang terjadi pada anemia pernisiosa atau hilangnya seluruh lambung setelah gastrektomi total dapat menyebabkan anemia megaloblastik. Selain itu, anemia megaloblastik sering berkembang pada pasien dengan sprue usus, di mana absorpsi asam folat, vitamin B12, dan vitamin kompleks B lainnya terganggu.

Karena eritroblas dalam keadaan tersebut tidak dapat berproliferasi cukup cepat untuk membentuk jumlah sel darah merah yang normal, sel darah merah yang terbentuk sebagian besar berukuran terlalu besar, memiliki bentuk yang tidak lazim, dan mempunyai membran yang rapuh. Sel-sel ini mudah pecah sehingga penderita sangat kekurangan jumlah sel darah merah yang memadai.

Anemia Hemolitik

Berbagai kelainan sel darah merah, yang banyak di antaranya diturunkan secara herediter, menyebabkan sel menjadi rapuh sehingga mudah pecah ketika melewati kapiler, terutama di limpa. Meskipun jumlah sel darah merah yang dibentuk mungkin normal atau bahkan jauh lebih besar daripada normal pada beberapa penyakit hemolitik, masa hidup sel darah merah yang rapuh sangat pendek sehingga penghancuran sel berlangsung lebih cepat daripada pembentukannya, dan terjadilah anemia berat.

Pada sferositosis herediter, sel darah merah berukuran sangat kecil dan berbentuk bulat, bukan berbentuk cakram bikonkaf. Sel-sel ini tidak mampu menahan gaya kompresi karena tidak memiliki struktur membran yang longgar seperti kantong pada cakram bikonkaf normal. Ketika melewati pulpa limpa dan beberapa tempat vaskular sempit lainnya, sel-sel ini mudah pecah meskipun hanya mengalami sedikit tekanan.

Pada anemia sel sabit, yang ditemukan pada sekitar 0,3% hingga 1,0% populasi kulit hitam di Afrika Barat dan Amerika, sel darah merah mengandung jenis hemoglobin abnormal yang disebut hemoglobin S, yang memiliki rantai beta abnormal sebagaimana dijelaskan sebelumnya dalam bab ini. Ketika hemoglobin ini terpapar konsentrasi oksigen yang rendah, hemoglobin mengendap menjadi kristal panjang di dalam sel darah merah. Kristal-kristal ini memanjangkan sel dan membuatnya berbentuk sabit, bukan cakram bikonkaf.

Hemoglobin yang mengendap juga merusak membran sel sehingga sel menjadi sangat rapuh dan menyebabkan anemia berat. Pasien seperti ini sering mengalami rangkaian kejadian yang saling memperburuk yang disebut krisis penyakit sel sabit (sickle cell disease crisis), di mana tekanan oksigen yang rendah dalam jaringan menyebabkan pembentukan sel sabit, yang mengakibatkan pecahnya sel darah merah, yang selanjutnya menyebabkan penurunan tekanan oksigen yang lebih lanjut serta pembentukan lebih banyak sel sabit dan penghancuran sel darah merah. Setelah proses ini dimulai, perkembangannya berlangsung cepat dan menyebabkan penurunan jumlah sel darah merah yang berat dalam beberapa jam, bahkan pada beberapa kasus dapat menyebabkan kematian.

Pada eritroblastosis fetalis, sel darah merah Rh-positif pada janin diserang oleh antibodi dari ibu Rh-negatif. Antibodi ini membuat sel Rh-positif menjadi rapuh sehingga cepat pecah dan menyebabkan bayi lahir dengan anemia berat. Kondisi ini dibahas dalam Bab 36 yang berkaitan dengan faktor Rh darah.

Pembentukan sel darah merah baru yang sangat cepat untuk menggantikan sel yang dihancurkan pada eritroblastosis fetalis menyebabkan sejumlah besar bentuk blast awal sel darah merah dilepaskan dari sumsum tulang ke dalam darah.

EFEK ANEMIA TERHADAP FUNGSI SISTEM SIRKULASI

Viskositas darah, yang dibahas dalam Bab 14, sangat bergantung pada konsentrasi sel darah merah dalam darah. Pada penderita anemia berat, viskositas darah dapat turun hingga hanya sekitar 1,5 kali viskositas air dibandingkan nilai normal sekitar 3 kali. Perubahan ini menurunkan resistensi terhadap aliran darah dalam pembuluh darah perifer sehingga jumlah aliran darah yang melewati jaringan dan kembali ke jantung menjadi jauh lebih besar daripada normal, yang pada akhirnya sangat meningkatkan curah jantung.

Selain itu, hipoksia akibat berkurangnya transport oksigen oleh darah menyebabkan vasodilatasi pembuluh darah jaringan perifer, sehingga memungkinkan peningkatan lebih lanjut aliran darah yang kembali ke jantung dan meningkatkan curah jantung ke tingkat yang lebih tinggi lagi, kadang-kadang hingga tiga sampai empat kali nilai normal. Dengan demikian, salah satu efek utama anemia adalah peningkatan curah jantung yang sangat besar serta peningkatan beban kerja pemompaan jantung.

Peningkatan curah jantung pada penderita anemia sebagian mengimbangi berkurangnya kemampuan darah mengangkut oksigen karena meskipun setiap satuan volume darah hanya membawa sedikit oksigen, laju aliran darah dapat meningkat cukup besar sehingga jumlah oksigen yang hampir normal tetap dapat dihantarkan ke jaringan. Namun, ketika penderita anemia mulai berolahraga, jantung tidak mampu memompa darah dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada yang sudah dipompakan. Akibatnya, selama aktivitas fisik yang sangat meningkatkan kebutuhan oksigen jaringan, terjadi hipoksia jaringan yang berat dan dapat timbul gagal jantung akut.