Cedera Sel Dan Kuliah

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