Js/fisiologi KV

FISIOLOGI SISTEM KARDIOVASKULER DAN DARAH

Oleh J. Suwanto

A. Jantung

1. Sistem konduksi

Aktivitas listrik jantung

Kontraksi otot jantung untuk mendorong darah dicetuskan oleh

potensial aksi yang menyerbar melalui membran sel-sel otot. Jantung

berkontraksi atau berdenyut secara berirama akibat potensial aksi

yang ditimbulkannya sendiri, suatu sifat yang dikenal sebagai

otoritmisitas.

Terdapat dua jenis khusus sel otot jantung :

1. Sebagian besar (99%) sel otot jantung adalah sel kontraktil, yang

melakukan kerja mekanis, yaitu memompa. Sel-sel pekerja ini

dalam keadaan normal tidak menghasilkan sendiri potensial aksi.

2. Sebaliknya, sebagian kecil sel sisanya, sel otoritmik, tidak

berkontraksi tetapi mengkhususkan diri mencetuskan dan

menghantarkan potensial aksi yang bertanggung jawab untuk

kontraksi sel-sel pekerja.

Sel-sel jantung yang mampu mengalami otoritmisitas ditemukan di lokasi-

lokasi berikut ini :

1. Nodus sinoatrium (SA) daerah kecil khusus di dinding atrium

kanan dekat lubang (muara) vena kava superior

2. Nodus atrioventrikel (AV) sebuah berkas kecil sel-sel otot

jantung khusus di dasar atrium kanan dekat septum, tepat diatas

pertautan atrium dan ventrikel.

3. Berkas His (Berkas atrioventrikel) suatu jaras sel khusus yang

berasal dari nodus AV dan masuk ke septum antarventrikel,

tempat bekras tersebut berjalan ke bawah melalui septum,

melingkari ujung bilik ventrikel, dan kembali ke antrium di

sepanjang dinding luar.

- 1 -

Js/fisiologi KV

4. Serat Purkinje, serat-serat terminal halus yang berjalan dari

berkas His dan menyebar keseluruh miokardium vertikel seperti

ranting-ranting pohon.

EKG

EKG adalah rekamanan keseluruhan penyebaran aktivitas listrik di

jantung.

Arus listrik yang dihasilkan oleh otot jantung selama depolarisasi dan

repolarisasi menyebar ke jaringan sekitar jantung dan dihantarkan

melalui cairan tubuh. Sebagian kecil aktivitas listrik ini mencapai

permukaan tubuh dan dapat dideteksi menggunakan elektroda.

Rekaman yang dihasilkan adalah elektrokardiogram atau EKG.

Hal-hal pokok penting yang perlu diingat pada EKG, yaitu:

1. EKG adalah suatu rekaman mengenai sebagian aktivitas listrik

di cairan-cairan tubuh yang diinduksi oleh impuls jantung yang

mencapai permukaan tubuh, bukan rekaman langsung aktivitas

listrik jantung yang sebenarnya.

2. EKG adalah rekaman kompleks yang menggambarkan

penyebaran keseluruhan aktivitas jantung selama repolarisasi

dan depolarisasi. EKG bukan merupakan catatan mengenai

sebuah potensial aksi di sel pada suatu saat. Pada setiap saat

rekaman mewakili jumlah aktivitas listrik di semua sel oto

jantung, yang sebagian sedang mengalami potensial aksi dan

sebagian lain belum diaktifkan.

3. Rekaman mencerminkan perbandingan voltase yang terdeteksi

oleh elektroda di dua titik yang berbeda pada tubuh, artinya

kedua elektroda mencatan atau mengamati potensial yang

sama.

Berbagai komponen rekaman EKG dapat dikorelasikan dengan berbagai

kejadian (proses) spesifik jantung.

Interpretasi mengenai konfigurasi gelombang yang direkam dari

setiap lead bergantung pada pengetahuan menyeluruh mengenai

rangkaian penyebaran eksitasi di jantung serta posisi jantung relatif

terhadap penempatan elektroda.

- 2 -

Js/fisiologi KV

EKG normal memperlihatkan tiga bentuk gelombang tersendiri;

gelombag P mewakili depolarisasi atrium, kompleks QRS mewakili

depolarisasi ventrikel, dan gelombang T mewakili repolarisasi ventrikel.

2. Siklus jantung

Proses mekanisme siklus jantung

Jantung secara berselang seling berkontraksi untuk mengosongkan

isi dan berelaksasi untuk mengisi.

Siklus jantung terdiri dari periode systole (kontraksi dan

pengosongan isi) dan diastole (relaksasi dan pengisian jantung)

bergantian.

Fase-fase siklus jantung

Peristiwa mekanis dari siklus jantung, sistol atau kontraksi ventrikel

dan diastole atau relaksasi ventrikel, terdiri dari lima fase, yaitu:

1) Mid-diastole: Fase pengisian lambat ventrikel atau diastisis.

Baik atrium maupun ventrikel dalam keadaan istirahat, darah

yang masuk ke dalam atrium melalui pembuluh darah vena

mengalir secara pasif ke ventrikel melalui katup AV yang

terbuka. Katup semilunaris dalam keadaan tertutup.

2) Diastole lanjut: Gelombang depolarisasi menyebar melalui

atrium dan berhenti sementara pada nodus AV. Otot atrium

berkontraksi, memberikan tambahan 20% sampai 30% pada

isi ventrikel.

3) Sistole awal: Depolarisasi menyebar dari nodus AV melalui

cabang berkas menuju miokardium ventrikel. Ketika

ventrikel mulai berkontraksi, tekanan dalam ventrikel

meningkat melebihi tekanan atrium, akibatnya katup AV

menutup, dan penutupan inilah yang menimbulkan bunyi

jantung pertama. Ventrikel terus meningkatkan tekanannya;

namun selama fase ini tekanan dalam aorta dan arteria

pulmonalis melebihi tekanan dalam ventrikel, sehingga katup

semilunaris tetap dipertahankan dalam keadaan tertutup,

karena volume ventrikel tetap konstan.

- 3 -

Js/fisiologi KV

4) Systole lanjut: Segera setelah tekanan ventrikel melebihi

tekanan di dalam pembuluh darah, maka katup semilunaris

akan membuka dan akan terjadi ejeksi ventricular ke dalam

sirkulasi pulmonary dan sistemik. Fase ejeksi ini dapat dibagi

menjadi fase awal “ejeksi cepat” yang singkat dan fase lanjut

“ejeksi lambat” yang lebih panjang.

5) Diastole awal: Gelombang repolarisasi menyebar melalui

miokardium ventrikel, dan ventrikel dalam keadaan istirahat.

Ketika otot-ototnya relaksasi, maka tekanan ventrikel turun

sampai lebih rendah dari tekanan atrium. Akibatnya katup

semilunaris tertutup dan terdengarlah bunyi jantung kedua.

Keadaan istirahat ini terus berlangsung sampai tekanan

ventrikel lebih rendah dari tekanan dalam atrium, sehingga

katup AV membuka. Periode antara penutupan katup

semilunaris dan pembukaan katup-katup AV disebut sebagai

relaksasi isovolumik karena volume ventrikel tetap konstan

walaupun tekanan ventrikel terus menurun. Dengan

terbukanya katup AV, maka dengan cepat ventrikel terisi

oleh darah vena yang telah terkumpul dalam atrium, kira-

kira 70% sampai 80% dari pengisian ventrikel terjadi selama

tahap ini.

Cardiac output

Curah jantung bergantung pada kecepatan denyut jantung dan

volume sekuncup.

Curah jantung (cardiac output, CO) adalah volume darah yang

dipompa oleh tiap-tiap ventrikel per menit (bukan jumlah total

darah yang dipompa oleh jantung). Selama setiap periode waktu

tertentu, volume darah yang mengalir melalui sirkulasi paru

ekivalen dengan volume yang mengalir melalui sirkulasi sistemik.

Dengan demikian, curah jantung dari ke dua ventrikel dalam

keadaan normal identik, walaupun apabila diperbandingkan denyut

demi denyut, dapat terjadi variasi minor.

- 4 -

Js/fisiologi KV

Dua faktor penentu curah jantung adalah kecepatan denyut

jantung (denyut per menit) dan volume sekuncup (volume darah

yang dipompa per denyut).

Kecepatan jantung rata-rata adalah 70 kali per menit, yang

ditentukan oleh irama nodus SA, sedangkan volume sekuncup rata-

rata adalah 70 ml per denyut, sehingga curah jantung rata-rata

adalah 4.900 ml/menit atau mendekati 5 liter / menit

“Curah Jantung (CO) = Kecepatan denyut jantung x volume

sekuncup”.

3. Pengaturan kerja jantung

Jantung dipersarafi oleh kedua devisi sistem saraf otonom, yang dapat

memodifikasi kecepatan (serta kekuatan) kontraksi, walaupun untuk

memulai kontraksi tidak memerlukan stimulasi saraf. Sraf saraf

simpatis ke jantung, yaitu saraf vagus, terutama mempersarafi

atrium, terutama nodus SV dan AV.

Stimulasi parasimpatis dan simpatis menimbulkan efek pada jantung :

DAERAH YANG TERPENGARUH

EFEK STIMULASI PARASIMPATIS

EFEK STIMULASI SIMPATIS

Nodus SA Penurunan kecepatan depolarisasi ke ambang: penurunan kecepatan denyut jantung.

Peningkatan kecepatan depolarisasi ke ambang: peningkatan kecepatan denyut jantung.

Nodus AV Penurunan eksitabilitas: peningkatan perlambatan nodus AV.

Peningkatan eksitabilitas: penurunan perlambatan nodus AV.

Jalur penghantar ventrikel Tidak ada efek. Meningkatkan eksitabilitas: meningkatkan hantaran melalui berkas HIS dan sel Purkinje.

Otot atrium Penurunan kontraktilitas: melemahkan kontraksi.

Meningkatkan kontraktilitas: memperkuat kontraksi.

Medulla adrenal Tidak ada efek Mendorong sekresi epinefrin, suatu hormon yang memperkuat efek sistem saraf simpatis pada jantung, oleh medulla adrenal.

Vena Tidak ada efek. Meningkatkan aliran arus balik vena yang meningkatkan kekuatan kontraksi jantung melalui mekanisme Frank-Starling.

- 5 -

Js/fisiologi KV

B. Fisisologi Vaskuler

Organisasi dasar sistem kardiovaskuler, arteri secara progresif

bercabang-cabang sewaktu mengangkut darah dari jantung ke

jaringan. Cabang arteri kecil yang terpisah menghantarkan darah ke

setiap organ. Sewaktu memasuki organ yang dipasoknya, arteri

bercabang-cabang menjadi arteriol, yang selanjutnya juga bercabang

membentuk suatu jaring kapiler yang luas. Kapiler-kapiler kembali

menyatu untuk membentuk venula, yang terus bergabung untuk

membentuk vena kecil yang keluar dari organ bersangkutan. Vena-

vena kecil secara progresif bergabung sewaktu mengangkut darah

kembali ke jantung.

1. Sirkulasi Koroner

Sirkulasi koroner meliput seluruh permukaan jantung, membawa

oksigen dan nutrisi ke miokardium melalui cabang-cabang

intramiokardial yang kecil-kecil.

Arteri koronaria

Adalah cabang pertama dari sirkulasi sistemik. Muara arteri koronaria

terdapat pada sinus valsalva dalam aorta, tepat diatas katup aorta.

Sirkulasi koroner terdiri dari arteri koronaria kanan dan kiri.

Arteri koronaria kiri mempunyai dua cabang besar, yaitu arteria

desendens anterior kiri dan arteria sirkumfleksa kiri.

Arteria-arteria ini berjalan mengelilingi jantung dalam dua celah

anatomi eksterna : sulkus atrioventrikularis, yang melingkari

jantung diantara atrium dan ventrikel. Tempat pertemuan dua celah

di permukaan posterior jantung merupakan bagian jantung yang kritis

dari sudut anatomi yang dikenal dengan Kruks Jantung, yaitu bagian

terpenting dari jantung.

Nodus AV terletak pada tempat pertemuan ini, oleh karena itu

pembuluh yang melintasi kruks tersebut merupakan pembuluh yang

menghantarkan makanan ke nodus AV.

- 6 -

Js/fisiologi KV

Arteria koronaria kanan, berjalan ke lateral mengitari sisi kanan

jantung di dalam sulkus atrioventrikularis kanan.

Anastomose antara cabang arteria juga ditemukan pada sirkulasi

koroner. Anastomose ini tidak berfungsi saat keadaan normal, tetapi

penting bagi sirkulasi kolateral dan alternatif untuk fungsi nutrisi

daerah miokardium yang tidak mendapatkan aliran darah akibat lesi

obstruktif padajalur koroner yang normal.

Vena-vena jantung

Distribusi vena koronaria sesungguhnya parallel dengan distribusi

arterianya. Sistem vena jantung mempunyai tiga bagian, yaitu :

1) Vena thebesia yang merupakan sistem yang terkecil, menyalurkan

sebagai darah dari atrium kanan dan ventrikel kanan,

2) Vena kardiaka anterior, yang mempunyai fungsi cukup berarti,

yaitu mengosongkan sebagian besar isi jaringan vena ventrikel

kanan langsung ke atrium kanan,

3) Sinus koronarius dan cabang-cabangnya merupakan sistem vena

yang paling besar dan penting, fungsinya menyalurkan

pengambilan darah jaringan vena miokardia ke atrium kanan

melalui ostium sinus koronarius disamping muara vena kava

inferior.

2. Sirkulasi Pulmonar

Pembuluh darah pulmonar mempunyai dinding-dinding yang lebih

tipis dan sedikit otot polos, oleh karena itu sirkulasi pulmonar lebih

mudah teregang dan resistensinya terhadap aliran darah lebih kecil.

Besarnya tekanan dalam sirkulasi pulmonar, kira-kira seperlima (20%)

tekanan dalam sirkulasi sistemik. Dinding-dinding pembuluh darah

pulmonar jauh lebih kecil reaksinya terhadap pengaruh otonom dan

humoral, namun perubahan oksigen dan karbondioksida dalam darah

dan alveoli mampu mengubah aliran darah yang melalui pembuluh

darah pulmonar. Fungsi fisiologisnya yaitu untuk mengambil oksigen

dan melepaskan karbondioksida.

- 7 -

Js/fisiologi KV

3. Sirkulasi Sistemik

Pembuluh darah dan tekanan darah

Penggolongan pembuluh darah:

Fungsional Anatomis

Peredam Arteri

Tahanan Arteriol

Pertukaran Kapiler

Penampung Vena dan venula

a. Arteri atau pembuluh peredam

Struktur bangunan arteri adalah:

- Tunika intema : sel endotel dan lapisan elastic- Tunika media : lapisan otot polos- Tunika adventesia : lapisan jaringan penghubung.

Peranan lapisan elastic :

- Meredam perubahan tekanan yang ditimbulkan jantung.- Pada sistolik : jaringan elastic meregang; energi disimpan

sebagai energi potensial.- Pada diastolic : recoil elastic, membatasi turunnya tekanan.

Peran otot polos

- Arteri besar – melindungi : kontraksi spastic bila ada kerusakan.

- Arteri kecil – menentukan tahanan pembuluh.

Denyut nadi

Denyut nadi ditentukan oleh :

- Denyut aliran darah dari jantung- Tahanan oleh arteriol terhadap aliran.- Elastisitas dinding- Kecepatan gelombang denyut.

E x b 2 R p

E = elatisitas tabungR = jari-jarib = tebal dinding

- 8 -

Js/fisiologi KV

p = kepadatan darah

Pengamatan denyut nadi dengan perabaan jari, untuk nenilai

frekuensi, irama, sifat, isis dan keadaan dinding pembuluh.

Tekanan darah arteri

Pengukuran tekanan arteri tidak langsung dengan sfigmomanometer.

Tekanan nadi rata-rata = tekanan diastolic + 1/3 tekanan nadi.

Tekanan nadi = tekanan sistolik – tekanan diastolic (selisish tekanan

sistolik dan diastolic)

c. Arteriol atau pembuluh tahanan

Tahanan tepi adalah tahanan terhadap aliran darah dari arteri.

Tahanan tepi = Tekanan nadi rata-rataCurah jantung

d. Kapiler atau pembuluh pertukaran zat

Mikrosirkulasi

- Arteriol- Metarteriol- Kapiler- Venula- Saluran-saluran khusus- Anastomosis arteri – vena.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan kapiler

- Tekanan vena- Suhu- Keadaan sfingter pra kapiler.

Aliran darah- Kecepatan aliran kira-kira 0.5 mm/detik.- SDM bergerak secara berdenyut- Aliran berdenyut hilang, kecuali pada vasodilatasi kuat.- SDM mengalir satu per satu (antri) dalam kapiler yang sempit- SDM berubah bentuk pada waktu melalui kapiler yang sempit.

Permeabilitas kapiler- Jalan tembus endotel kapiler- Lubang-lubang fenestrasi- Celah-celah besar antar sel- Pinositosis.

- 9 -

Js/fisiologi KV

Kerapuhan kapiler- Pengukuran dengan penjepitan vena.- Pembentukan petekia (bintik-bintik merah akibat perdarahan

intradermal).- Tidak selalu berkaitan dengan permeabilitas.- Kapiler dapat mengatasi tekanan tinggi, karena berjari-jari

kecil.

c. Vena atau pembuluh penampung

Struktur bangunan

Dibandingkan dengan arteri, vena mempunyai :

- Dinding yang lebih tipis.- Lebih sedikit jaringan elastis.- Lebih mudah meregang.- Katup disebagaian pembuluh

Fungsi

- Pengangkutan darah dengan kecepatan tinggi dan sedikit energi, dari jaringan ke jantung.

- Mengatur kapasitas peredaran, berperan sebagai penampung darah.

Tekanan vena sentral (Central Venous Pressure = CVP)

CVP diukur dengan kateter lentur yang dimasukkan melalui vena tepi

ke dalam atrium kanan dan dihubungkan dengan sebuah manometer.

Tekanan normal, berpatokan pada angulus sterni (sudut tulang dada),

sebesar 2 cmH2O tetapi dapat bervariasi antara 9 – 12 cmH2O

CVP berubah mengikuti :

- Siklus jantung- Pernapasan- Posisi tubuh.

CVP menurun pada :- Tekanan negatif pernapasan.- Syok.

CVP meningkat pada:- Tekanan positif pernafasan.- Mengejan (tindakan valsava).- Peningkatan volume darah- Gagal jantung.-

- 10 -

Js/fisiologi KV

4. Pengaturan Sistem Vaskuler

Pengaturan sistem saraf otonom terhadap sistem kardiovaskular

membutuhkan komponen-komponen sebagai berikut : (1) sensor, (2)

lintasan aferen, (3) pusat integrasi, (4) lintasan eferen, dan (5)

reseptor.

Ada dua kelompok sensor utama, yautu : baro reseptor dan

kemoreseptor. Baroreseptor atau pressoreseptor terletak di

lengkung aorta dan sinus karotikus, yang peka terhadap peregangan

atau perubahan bentuk dinding pembuluh darah akibat perubahan

tekanan arteria.

Stimulasi reseptor ini pada peningkatan tekanan arteria memberikan

aba-aba pada pusat pengaturan jantung untuk menghambat kegiatan

jantung, sebaliknya pengurangan tekanan arteria melalui refleks

kegiatan jantung.

Kemoreseptor terletak di dalam badan karotis dan lengkung aorta.

Reseptor ini terangsang oleh penurunan kadar oksigen dalam arteria,

peningkatan kadar karbondioksida dan peningkatan kadar ion

hydrogen (pH darah yang menurun). Pengaktifan kemoreseptor akan

merangsang pusat pengaturan jantung untuk meningkatan kegiatan

jantung.

Reseptor lain yang peka terhadap regangan akibat perubahan

volume darah terletak pada pertemuan-pertemuan vena yang besar

dan arteria. Apabila reseptor ini terangsang, maka akan timbul dua

jenis respon refleks, yaitu peningkatan kecepatan denyut jantung

(Bainbridge Reflex) dan diuresis.

Sistem kardiovaskular banyak dipersyarafi oleh serabut-serabut

sistem saraf otonom, yaitu : simpatis dan parasimpatis.

a. Simpatis

Serabut saraf simpatis menyebar ke seluruh sistem penghantar

dari miokardium, juga pada otot polos pembuluh darah.

Neurotransmitter simpatis adalah norepinefrin. Stimulasi simpatis

- 11 -

Js/fisiologi KV

memacu jantung dengan meningkatkan denyut jantung, konduksi

impuls melalui nodus AV, dan meningkatkan kontraksi miokardium.

Restpon simpatis ini disbut juga respon adrenergic, respon jantung

terhadap stimulasi simpatis disalurkan melalui resptor jantung

yang dikenal sebagai reseptor beta.

Pembuluh darah mempunyai dua reseptor, alfa dan beta.

Rangsangan simpatis pada reseptor alfa akan menghasilkan

vasokonstriksi, sedangkan pada reseptor beta dapat menimbulkan

vasodilatasi. Reseptor beta pembuluh darah dan jantung dapat

dibedakan menjadi reseptor beta1 dan beta2.

b. Parasimpatis

Serabut-serabut saraf parasimpatis mempersarafi nodus SA, otot-

otot atrium, dan nodus AV melalui saraf vagus.

Stimulasi dari serabut parasimpatis akan menyebabkan pelepasan

asetilkolin. Asetilkolin merupakan perantara bagi transmisi impuls

saraf pada reseptor jantung.

Stimulasi parasimpatis menghambat kegiatan jantung dengan

mengurangi kecepatan denyut jantung, kecepatan konduksi impuls

melalui nodus AV, dan juga mengurangi kekuatan kontraksi atrium

dan mungkin juga ventrikel.

Respon terhadap stimulasi parasimpatis dikenal dengan sebutan

respon kolinergik atau respon vagal.

C. Fungsi darah dan Limfa

1. Fungsi Darah

Darah membentuk lebih kurang 8% dari berat tubuh manusia total,

dan memiliki volume rata-rata 5 liter pada wanita dan 5,5 liter pada

pria.

Darah terdiri dari tiga jenis unsur sel khusus, eritrosit, lekosit dan

trombosit yang terendak dalam cairan kompleks plasma.

Funsi darah termasuk Konstituen darah dan fungsinya adalah seperti

tercantum dalam tabel dibawah ini

- 12 -

Js/fisiologi KV

Konstituen darah dan fungsinya

Konstituen Fungsi

Plasma Air Medium transportasi; mengangkut panas.Elektrolit Eksatibilitas membran, distribusi osmotic cairan

antara cairan intra sel dan ekstra sel; menyangga perubahan pH.

Natrium, zat sisa, gas, hormon

Diangkut dalam darah; gas CO2 darah berperan penting dalam keseimbangan asam – basa.

Protein plasma Secara umum menimbulkan efek osmotic yang penting dalam distribusi cairan ekstra sel antara kompartemen vaskuler dan interstisium; menyangga perubahan pH.

- Albumin Mengangkut banyak zat; memberi kontribusi terbesar bagi tekanan osmotic koloid.

- Globulin Alfa dan beta Mengangkut banyak zat; faktor pembekuan;

molekul prekrusor inaktif.Gama Antibody.

- Fibrinogen Prekrusor inaktif untuk jaringan fibrin pada bekuan darah.

Unsur sel Eritrosit Mengangkut O2 dan CO2 (terutama O2)Leukosit - Neutrofil Fagosit yang memakan bakteri dan debris.- Eosinofil Menyerang cacing, parasit, penting dalam reaksi

alergi.- Basofil Mengeluarkan histamine, yang penting dalam

reaksi alergi, dan heparin, yang membantu membersihkan lemak dari darah dan mungkinberfungsi sebagai antikoagulansia.

- Monosit Dalam transit untuk menjadi makrofag jaringan.- Limfosit

Limfosit B Pembentukan antibody.Limfosit T Respon imun selular.

Trmbosit Hemostasis.

2. Hemostasis darah (proses pembekuan)

3. Sistem Limfatik

- 13 -

Js/fisiologi KV

Jaringan kapiler getah bening dalam ruang interstisial mengumpulkan

cairan yang berlebihan dan protein yang disaring (filtrasi) melalui

kapiler sistemik.

Getah bening dialirkan ke atas melalui katup satu arah dari gabungan

dua pengaruh dinamik, yaitu:

1) Daya tekanan eksternal oleh otot-otot dan denyut arteria.

2) Peristaltik intrinsik.

Duktus torasikus dan duktus limfatikus kanan bermuara ke dalam

vena sub klavia.

4. Golongan Darah

Masalah pada sistem kardiovaskuler

- 14 -