FISIOLOGI KARDIOVASKULER

Sistem sirkulasi

System sirkulasi merupakan system dalam tubuh manusia yang berperan dalam fungsi

homeostasis, terutama untuk system transportasi. System sirkulasi ini terdiri dari 3

komponen utama, yaitu :

i) Jantung

Berfungsi sebagai pompa yang member tekanan kepada darah untuk

menimbulkan gradient tekanan yang diperlukan agar darah dapat mengalir ke

jaringan.

ii) Pembuluh darah

Berfungsi sebagai saluran untuk mengarahkan dan mendistribusikan darah dari

jantung ke seluruh tubuh

iii) Darah

Sebagai medium transportasi

Jantung

Jantung memiliki 2 jenis sel otot, anatara lain :

a. Sel kontrkatil 95 % dari bagian jantung, melakukan kerja mekanis

b. Sel otoritmik merupakan pemberi rangsangan / pencetus serta penghasil potensial

aksi

System konduksi jantung terdiri dari :

a. Nodus SA sebagai pace maker

Potensia lAksi di sel kontraktil jantung

Merambat menuruni tubulus T

Mengeluarkan Ca dari reticulum sarkoplasma

Masuknya Ca dari CES

Filamen tipis bergeser ke dalam di antara filament tebal

Siklus jembatan silang antara filament tebal dan tipis

Kompleks troponin tropomiosin di filament tipis tergeser

Peningkatan Ca sitosol

Filamen tipis bergeser ke dalam di antara filament tebalKontraksi

b. Nodus AV

c. Berkas HIS

d. Serabut purkinje

Mekanisme kontraksi jantung :

Efek rangsangan simpatis dan parasimpatis pada jantung dan struktur yang mempengaruhinya :

Daerah yang terpengaruh Parasimpatis Simpatis

Nodus SA Penurunan kecepatan

depolarisasi ke ambang;

penurunan kecepatan denyut

jantung

Peningkatan kecepatan

depolarisasi ke ambang;

peningkatan kecepatan denyut

jantung

Nodus AV Penurunaneksitabilitas;

peningkatanperlambatannodus

AV

Peningkataneksitabilitas;

penurunanperlambatannodus

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

Otot ventrikel Tidak ada efek Meningkatkan kontraktilitas;

memperkuat kontraksi

Medulla adrenal Tidak ada efek Mendorong sekresi epinefrin,

suatu hormone yang

memperkuat efek system saraf

simpatis pada jantung, oleh

medulla adrenal

Vena Tidak ada efek Meningkatkan aliran balik

vena, yang meningkatkan

kekuatan kontraksi jantung

melalui mekanisme frank-

Starling

Tekanan Darah

Curah Jantung

Elastisitas pembuluh darahPengaruh NO (nitric Oxide)SuhuAdanya trombus

Tahanan Perifer

Kecepatan denyut jantungKekuatan otot jantung

Perangsangan saraf simpatis dan parasimpatis

Tekanan Darah

Tekanan darah merupakan tekanan yang diberikan oleh darah yang mengalir ke dalam seluruh

bagian permukaan pembuluh darah. Tekanan darah merupakan hasil kali antara curah jantung

dengan tahanan perifer.

SIRKULASI SELAMA OLAHRAGA (AKTIFITAS FISIK)

Selama kerja fisik, terjadi 3 (tiga) efek utama yang penting bagi sistem sirkulasi untuk

menyediakan banyak aliran darah yang dibutuhkan oleh otot. Efek – efek ini adalah :

1. Pengeluaran rangsangan simpatis yang besar

Ada tiga pengaruh sirkulasi yang utama akibat dari rangsangan simpatis yang besar.

Pertama, jantung dirangsang sehingga kecepatan denyut jantung dan kekuatan pemompaanya

menjadi sangat meningkat. Kedua, sebagian besar arteriol pada sirkulasi perifer menjadi

terkontraksi dengan kuat kecuali arteriol dalam otot yang aktif. Jadi, jantung terangsang untuk

menyediakan aliran darah yang semakin besar yang memang dibutuhkan oleh otot, dan aliran

darah yang melalui sebagian besar daerah tubuh yang tidak berotot untuk sementara akan

berkurang. Ketiga, dinding otot vena dan daerah kapasitatif lainnya pada sirkulasi menjadi

berkontraksi secara kuat, yang akan sangat meningkatkan tekanan sistemik pengisian rata – rata.

2. Kenaikan tekanan arteri

Hal ini adalah akibat dari beberapa efek perangsangan, antara lain : (1) vasokonstriksi

arteriol dan arteri kecil pada sebagian besar jaringan tubuh disamping otot – otot yang aktif, (2)

peningkatan aktivitas pemompaan oleh jantung, dan (3) peningkatan yang besar pada tekanan

sistemik rata – rata yang terutama disebabkan oleh kontraksi vena. Efek – efek ini bekerja

bersama – sama yang akhirnya selalu menigkatkan tekanan arteri selama kerja fisik.

3. Kenaikan curah jantung

Banyak macam efek fisiologis yang terjadi pada saat bersamaan selama kerja fisik,

karena curah jantung meningkat bersamaan dengan peningkatan kerja fisik. Peningkatan curah

jantung ini kemudian menjadi hal dasar untuk menyediakan sejumlah besar oksigen dan zat

makanan lain yang dibutuhkan otot – otot yang bekerja. Pada kenyataannya, kemampuan sistem

sirkulasi untuk menimbulkan peningkatan curah jantung selama kerja fisik yang berat adalah hal

yang sama pentingnya dengan kekuatan otot itu sendiri dalam menentukan batas kerja otot.

GELOMBANG DEPOLARISASI VS GELOMBANG

REPOLARISASI

Sel – sel otot jantung mempunyai susunan ion yang berbeda antara intraseluler dengan

ekstraseluler. Na+ merupakan elektrolit utama di ruang ekstraseluler sedangkan K+ merupakan

elektrolit di intraseluler. Pada keadaan membran istirahat terdapat perbedaan potensial listrik

antara intraseluler dengan ekstraseluler. Perbedaan tersebut karena perbedaan kadar ion, keadaan

ini disebut polarisasi dengan bagian ekstraseluler berpotensial positif dibandingkan intraseluler.

Selisih potensial ini disebut potensial membran yang dalam keadaan istirahat berkisar -90 mV.

Bila membran otot jantung dirangsang, sifat permeabilitas membran berubah, membran

menjadi lebih permeabel terhadap Na+ sehingga ion Na+ masuk ke dalam sel yang menyebabkan

potensial membran berubah dari -90 mV menjadi +20 mV. Perubahan ini dinamakan

depolarisasi. Setelah proses depolarisasi selesai maka potensial membran kembali mencapai

keadaan membran istirahat, keadaan ini disebut repolarisasi.

I. Gambaran Aktivitas Bioelektrik Jantung

Arah defleksi ditentukan oleh :

Arah penyebaran impuls

Letak elektrode

Fase Depolarisasi

Hukum dasar EKG dari Goldberger :

1. Arah impuls menuju elektroda (positif) : defleksi positif

2. Arah impuls menjauhi elektroda (negatif) : defleksi negatif

3. Arah impuls menuju kemudian menjauhi elektroda : bifasik

Fase Repolarisasi

Gambaran elektrogram pada fase repolarisasi ada 2 kemungkinan

1. Jika arah repolarisasi sama dengan arah depolarisasi, maka arah defleksi dari fase

repolarisasi akan berlawanan dengan arah fase depolarisasi

2. Jika arah repolarisasi berlawanan arah depolarisasi, maka arah defleksi dari fase

repolarisasi akan sama dengan arah defleksi fase depolarisasi

Jika terjadi sel otot jantung yang rusak maka akan banyak Na+ yang terakumulasi di

dalam bagian yang rusak, karena pompa Na+ pada bagian yang rusak tidak berfungsi dengan

sempurna, sehingga bagian yang rusak ini tidak mampu mengadakan repolarisasi sempurna

namun masih dapat mengadakan depolarisasi. Pada keadan istirahat terjadi perbedaan potensial

di tapal batas antara bagian sel yang sehat dengan yang rusak, dimana yang rusak menjadi

kurang positif (relatif negatif) dibanding yang sehat.

PENGATURAN SIRKULASI SECARA HUMORAL

Maksudnya adalah pengaturan oleh zat-zat yang disekresi atau yang diabsorbsi ke dalam

cairan tubuh seperti hormon dan ion. Faktor-faktor humoran terpenting yang dapat

mempengaruhi sirkulasi adalah sebagai berikut :

Zat Vasokonstriktor

1. Norepinefrin dan epinefrin

Norepinefrin merupakan hormon vasokontriktor yang amat kuat, sedangkan epinefrin

tidak begitu kuat dan di beberapa jaringan. Bahkan menyebabkan vasodilatasi ringan.

Ketika saraf simpatis dirangsang saat stress atau olahraga, ujung saraf simpatis

masing-masing melepaskan norepinefrin yang merangsanng jantung dan mengkontriksi vena

serta arteriol. Hormon-hormon ini kemudian bersirkulasi ke seluruh aliran tubuh dan

menyebabkan efek perangsangann yang hampir sama dengan perangsangan simpatis

langsung terhadap sirkulasi, sehingga tersedia dua sistem pengaturan : (1) perangsangan saraf

secara langsung dan (2) efek tidak langsung dari norepinefrin dan/atau epinefrin di dalam

darah yang bersirkulasi.

2. Angiotensin II

Merupakan vasokonstriktor kuat yang dapat meningkatkan tekanan arteri manusia 50

mmHg tau lebih/sejuta gram. Namun secara nyata kerja angiotensin II bersamaan pada

arteriol tubuh untuk meningkatkan tekanan perifer total, yang dengan demikian akan

meningkatkan tekanan arteri. Jadi, hormon ini berperan secara integral dalam pengaturan

tekanan arteri.

3. Vasopressin

Merupakan vasokonstriktor terkuat dalam tubuh. Dibentuk di sel saraf di dalam

hipotalamus otak namun kemudian diangkut ke bawah oleh akson saraf ke kelenjar hipofisis

posterior tempat zat tersebut berada yang akhirnya disekresi ke dalam darah. Namun dalam

kenyataannya hanya sedikit vasopressin yang disekresikan, sehingga berperan kecil dalam

pengaturan vaskular. Bekerja maksimal saat terjadi perdarahan untuk mengembalikan

tekanan arteri mendekati normal.

Fungsi utamanya meningkatkan reabsorpsi air dari tubulus renal kembali ke dalam

darah, karena iru membantu mengatur volume cairan tubuh. Fungsi lainnya adalah sebagai

hormon antidiuretik.

4. Endotelin

Merupakan vasokonstiktor yang kuat. Adanya kerusakan pada endotel menyebabkan

perangsangan untuk pelepasan zat ini. Pelepasan endotelin akan membantu mencegah

perdarahan yang berlebihan dari arteri dengan diameter sebesar 5mm yang telah terbuka dan

robek akibat cedera.

Zat Vasodilator

1. Bradikinin

Merupakan dialtasi kuat arteriol dan peningkatan permeabilitas kapiler. Diyakini

bahwa bradikinin berperan khusus dalam pengaturan aliran darah dan bocornyacairan dari

kapiler pada jaringan yang meradang.selain itu, berperan normal dalam pengaturan aliran

darah di kulit dan di kelenjar liur serta kelenjar gastrointestinal.

2. Histamin

Sebenarnya peran besarnya adalah pada reaksi alergi. Namun, histamin memiliki efek

vasodilator kuat terhadap arteriol dan memiliki kemampuan untuk meningkatkan parositas

kapiler dengan hebat, sehingga timbul kebocoran cairan dan protein plasma ke jaringan dan

memicu edema. Efek histamin dalam menimbulkan vasodilatasi lokal dan edema khususnya

terjadi selama reaksi alergi berlangsung.

Pengaturan Vaskular oleh Ion dan Faktor Kimiawi Lainnya

1. Kenaikan konsentrasi ion kalsium menyebabakan vasokontriksi. Hal ini akibat pengaruh

umum kalsium untuk merangsang kontraksi otot polos.

2. Kenaikan konsentrasi ion kalium menyebabkan vasodilatasi. Hal ini akibat kemampuan ion

kalium untuk menghambat kontraksi otot polos.

3. Kenaikan konsentrasi ion magnesium menyebabkan vasodilatasi hebat karena ion

magnesium umumnya menghambat kontraksi otot polos.

4. Kenaikan konsentrasi ion hidrogen (penurunan pH) menyebabkan dilatasi arteriol.

Sebaliknya, sedikit penurunan dalam konsentrasi ion hidrogen menyebabkan kontriksi

arteriol.

5. Anion yang memiliki pengaruh yang bermakna terhadap pembuluh darah adalah asetat dan

sitrat. Keduanya menimbulkan vasodilatasi ringan.

6. Kenaikan konsentrasi karbon dioksida (CO2) menimbulkan vasodilatasi sedang dibagian

besar jaringan, namun menimbulkan vasodilatasi hebat di otak. Karbon dioksida di dalam

darahyang bekerja pada pusat vasomotor otak, juga memiliki efek tidak langsung sangat kuat.

Efek tersebut dihantarkan melalui sistem vasokonstriktor saraf simpatis, untuk menimbulakn

vasokontriksi luas di seluruh tubuh.