Hb, OTOT MERAH, OTOT PUTIH

Hemoglobin

Pengertian

Hemoglobin adalah molekul protein pada sel darah merah yang berfungsi sebagai media transport oksigen dari paru paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa karbondioksida dari jaringan tubuh ke paru paru pada mamalia dan hewan lainnya. Hemoglobin juga pengusung karbon dioksida kembali menuju paru-paru untuk dihembuskan keluar tubuh. Kandungan zat besi yang terdapat dalam hemoglobin membuat darah berwarna merah. Molekul Hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu Atom besi.

Gugus Heme

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.

Struktur Hemoglobin

Struktur 3-dimensi hemoglobin

Hemoglobin adalah metaloprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalam sel merah dalam darah mamalia dan hewan lainnya. Hemoglobin adalah suatu protein dalam sel darah merah yang mengantarkan oksigen dari paru-paru ke jaringan di seluruh tubuh dan mengambil karbondioksida 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 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 karbondioksida 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 keluwesan 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

Lelaki dewasa        14 – 18 gr/dl

Wanita dewasa       12 – 16 gr/dl

Jika nilainya kurang dari nilai diatas bisa dikatakan anemia, dan apabila nilainya kelebihan akan mengakibatkan polinemis.

Pengikatan O₂ disertai dengan putusnya ikatan garam antara residu terminal karboksil pada keseluruhan empat sub unit. Pengikatan O₂ berikutnya dipermudah karena jumlah ikatan garam yang putus menjadi lebih sedikit. Perubahan ini juga sangat mempengaruhi struktur sekunder, tersier, dan kwartener hemoglobin. Satu pasang subunit α/β mengadakan rotasi terhadap pasangan α/β yang lain sehingga memampatkan tetramer tersebut dan meningkatkan afinitas heme terhadap O₂.

Struktur kuartener hemoglobin yang teroksigenasi-sebagian dinyatakan sebagai status-T (taut, tegang) dan struktur kuartener hemoglobin yang teroksigenasi (HbO₂) sebagai status R (rileks). R dan T juga digunakan untuk mencirikan struktur kuartener enzim alosterik, dengan status T memiliki afinitas substrat yang lebih rendah.

Saat oksigenasi, atom besi deoksihemoglobin bergerak ke dalam bidang cincin heme. Gerakan ini diteruskan pada histidin proksimal (F8), yang bergerak menuju bidang cincin, dan pada residuasam amino yan melekat pada His F8.

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. Nama hemoglobin merupakan gabungan dari Heme dan globin; globin sebagai istilah generik untuk protein globular. Ada beberapa protein mengandung heme, dan hemoglobin adalah yang paling dikenal dan paling banyak dipelajari.

            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. Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen:

Reaksi bertahap:

* Hb + O2 <-> HbO2

* HbO2 + O2 <-> Hb(O2)2

* Hb(O2)2 + O2 <-> Hb(O2)3

* Hb(O2)3 + O2 <-> Hb(O2)4

Reaksi keseluruhan:

* Hb + 4O2 -> Hb(O2)4

Mengukur hemoglobin

Saat ini pengukuran kadar hemoglobin dalam darah sudah menggunakan mesin otomatis. Selain mengukur hemoglobin, mesin ini juga dapat mengukur beberapa komponen darah yang lain.

Mesin pengukur akan memecah hemoglobin menjadi sebuah larutan. Hemoglobin dalam larutan ini kemudian dipisahkan dari zat lain dengan menggunakan zat kimia yang bernama sianida. Selanjutnya dengan penyinaran khusus, kadar hemoglobin diukur berdasarkan nilai sinar yang berhasil diserap oleh hemoglobin.

Kadar normal hemoglobin

Kadar hemoglobin menggunakan satuan gram/dl. Yang artinya banyaknya gram hemoglobin dalam 100 mililiter darah.

Nilai normal hemoglobin tergantung dari umur pasin :

• Bayi baru lahir : 17-22 gram/dl
• Umur 1 minggu : 15-20 gram/dl
• Umur 1 bulan : 11-15 gram/dl
• Anak anak : 11-13 gram/dl
• Lelaki dewasa : 14-18 gram/dl
• Perempuan dewasa : 12-16 gram/dl
• Lelaki tua : 12.4-14.9 gram/dl
• Perempuan tua : 11.7-13.8 gram/dl

Nilai diatas dapat berbeda pada masing masing laboratorium namun tidak akan terlalu jauh dari nilai diatas. Ada pula laboratorium yang tidak membedakan antara lelaki atau perempuan dewasa dengan lelaki atau perempuan tua.

Apa artinya bila kadar hemoglobin rendah?

Kadar hemoglobin dalam darah yang rendah dikenal dengan istilah anemia. Ada banyak penyebab anemia diantaranya yang paling sering adalah perdarahan, kurang gizi, gangguan sumsum tulang, pengobatan kemoterapi dan abnormalitas hemoglobin bawaan.

Apa artinya bila kadar hemoglobin tinggi?

Kadar hemoglobin yang tinggi dapat dijumpai pada orang yang tinggal di daerah dataran tinggi dan perokok. Beberapa penyakit seperti radang paru paru, tumor  dan gangguan sumsum tulang juga bisa meningkatkan kadar hemoglobin.

Otot Merah dan Otot Putih

Tubuh kita terdiri dari dua serat otot yaitu otot merah dan otot putih. Serat otot merah adalah serat otot yang bekerja dengan lambat namun lebih tahan lama atau yang lebih dikenal dengan “sentakan lambat”. Sedangkan serat otot Putih adalah serat otot yang bekerja dengan cepat dan meledak-ledak yang dikenal dengan “sentakan cepat”.

Setiap orang mempunyai komposisi yang berbeda antara otot putih dan otot merah, atau dengan kata lain seseorang mungkin ada yang memiliki serat otot Putih lebih banyak dibandingkan dengan otot merah, tapi yang lainnya ada yang memiliki serat otot putih yang lebih sedikit dibandingkan otot merahnya.

Atlit olympiade yang lari pada jarak pendek seperti 100m/400m mempunyai sejumlah besar otot putih. Sedangkan pelari marathon dan pelari jarak jauh seperti 1600m mempunyai sejumlah besar otot merah. Jika kita tukar antara si pelari jarak jauh dengan jarak pendek, maka pelari jarak pendek akan mudah kelelahan di marathon dan pelari marathon akan sangat lambat larinya di jarak 100m.

Bila anda sudah mempunyai komposisi serat otot putih maupun merah yang mungkin tidak sesuai dengan harapan anda tidak apa-apa. Itu karunia dari Sang Maha Pencipta, nikmatilah! Tapi berita baiknya serat-serat otot tersebut bisa dilatih.

Perbedaan otot merah dan otot putih

1. Otot merah tidak cepat lelah karena system pembuluh darah dan kapiler yang lebih luas untuk menyediakan sejumlah oksigen ekstra yang mana oksigen ini digunakan dalam metabolisme oksidatif sebagai sumber energi otot yang berarti mengkombinasikan oksigen dengan berbagai bahan makanan seluler untuk membebaskan ATP, separuh dari energi ini dapat datang dari glikogen dan juga pada otot merah terjadi peningkatan hebat pada jumlah mitokondria yang akan membantu dalam metabolisme oksidatif tingkat tinggi sehingga dalam hal ini oksigen selalu ada dalam proses metabolisme oksidatif sehingga otot tidak cepat lelah.

Otot putih cepat lelah karena kebalikan dari otot merah yang tidak menggunakan oksigen dalam melepaskan ATP sehingga hasil metabolismenya berupa asam laktat dalam jumlah lebih besar yang menghalangi fungsi otot sehingga otot cepat lelah

2. Otot merah lambat berkontraksi karena memiliki dominasi serat-serat kecil lambat, juga karena otot lambat bekerja (kontraksinya jauh lebih lama) sehingga dalam pemulihan energi pada waktu kontraksi, otot harus melewati beberapa mekanisme pemulihan energi diantaranya metabolisme oksidatif yang berlangsung kontinyu.

Otot putih cepat berkontraksi karena memiliki banyak serat cepat yang berupa serat-serat besar untuk kekuatan kontraksi yang besar, juga karena adanya reticulum serkoplasma yang luas sehingga dapat dengan mudah melepas ion-ion Ca yang memulai kontraksi otot

3. Otot merah mampu beroksidasi karena terdapat sejumlah besar mitokondria, pembuluh kapiler dan mioglobin.

Otot putih tidak mampu beroksidasi karena otot putih digunakan untuk mengeluarkan energi dengan cepat dan kuat sehingga tidak memiliki kemampuan untuk beroksidasi.

4. Kontraksi isotonic

• tegangan otot tetap konstan dan panjang otot berubah
• penting untuk gerakan tubuh dan kerja memindahkan beban
• system isotonic, otot memendek melawan beban yang ada

Kontraksi isometric

• tegangan otot meningkat dan panjang otot tetap
• penting untuk memelihara postur tubuh dan menahan beban pada posisi tetap
• system isometric, merekam secara tepat perubahan pada kekuatan kontraksi otot itu sendiri

» contohnya pada saat lengan kita membawa beban berat maka tegangan otot bisep meningkat namun panjangnya tidak berubah (kontraksi isometric), bila beban berat tadi kita angkat dengan menekuk lengan maka otot bisep akan lebih pendek namun tegangannya tetap (kontraksi isotonic)

5. Cara melatih:

Otot merah:

• intensitas waktu lebih dari 30 menit
• frekuensi latihan diperbanyak
• focus kepada daya tahan

Otot putih:

• intensitas waktu kurang dari 15 menit
• frekuensi latihan tidak terlalu banyak
• focus kepada kecepatan