Hubungan Aliran, Tekanan dan Resistensi

dan

Bagian – Bagian Tekanan Darah

Hubungan Aliran, Tekanan dan Resitensi

Aliran darah ialah jumlah darah yg mengalir melalui pembuluh, organ, atau sirkulasi pada waktu tertentu. Tekanan darah adalah gaya yang ditimbulkan oleh darah pada dinding pembuluh darah di suatu area tertentu. Resistensi ialah ukuran tanahan/oposisi atau daya yang diberikan pembuluh untuk menahan aliran darah; ditentukan oleh viskositas darah, panjang, dan diameter pembuluh darah. Aliran darah yang melalui pembuluh darah ditentukan oleh dua faktor yaitu :

1. Perbedaan tekanan darah di antara kedua ujung pembuluh, kadang-kadang juga

disebut “gradien tekanan” di sepanjang pembuluh darah, yaitu daya yang mendorong

darah melalui pembuluh.

2. Rintangan bagi aliran darah melalui pembuluh, yang disebut resistensi pembuluh

darah.

Aliran

Secara sederhana, aliran darah berarti jumlah darah yang mengalir melalui suatu titik

tertentu di sirkulasi dalam periode waktu terentu. Biasanya aliran darah dinyatakan dalam

milimeter per menit atau liter per menit, tetapi dapat juga dinyatakan dalam milimeter per

detik atau setiap satuan aliran lainnya.Secara keseluruhan aliran darah pada sirkulasi total

orang dewasa dalam keadaan istirahat adalah sekitar 5000 ml/menit. Aliran darah ini disebut

curah jantung karena merupakan jumlah darah yang dipompa ke aorta oleh jantung setiap

menitnya.

Untuk mempertahankan hemostasis, organ perekondisi menerima aliran darah

melebihi kebutuhan mereka sendiri. Darah terus – menerus mengalami rekondisi sehingga

posisinya relatif konstan meskipun bahan – bahannya terus dikuras untuk menunjang

aktivitas metabolik dan selalu mendapat tambahan zat sisa dari jaringan. Organ – organ yang

merekondisi darah normalnya menerima jauh lebih banyak darah daripada yang diperlukan

untuk memenuhi kebutuhan metaboliknya, sehingga dapat menyesuaikan kebutuhan darah

tambahan untuk mencapai homeostasis.

Gradien Tekanan

Gradien tekanan adalah perbedaan tekanan antara awal dan akhir suatu pembuluh.

Darah mengalir dari daerah tekanan lebih tinggi ke daerah dengan tekanan lebih rendah

mengikuti penurunan gradien tekanan, kontraksi jantung menimbulkan tekanan pada darah,

yaitu gaya dorong utama bagi aliran melalui suatu pembuluh. Karena gesekan/ resistensi,

tekanan turun sewaktu darah menyusuri panjang pembuluh. Karena itu, tekanan lebih awal

daripada di akhir pembuluh, membentuk gradien tekanan untuk aliran maju darah melalui

suatu pembuluh, semakin besar laju aliran melalui pembuluh tersebut

Aliran yang keluar dari ujung selang kecil, karena tekanana pada awal selang hanya

sedikit lebih tinggi daripada akhir selang. Jika anda membuka keran lebar – lebar makan

gradien tekanan sangat meningkat sehingga air mengalir melalui selang jauh lebih cepatt dan

menyembur dari ujung selang. Perhatikan bahwa perbedaan tekanan antara dua ujung

pembuluh, dan bukan tekanan absolut di dalam pembuluh yang menentukan laju aliran.

Resistensi

Faktor lain yang mempengaruhi laju aliran melalui suatu pembuluh adalah resistensi,

yaitu ukuran tahanan atau oposisi terhadap aliran darah yang melalui suatu pembuluh, akibat

gesekan (friksi) antara cairan yang bergerak dan dinding vaskular yang diam. Seiring dengan

meningkatnya resistensi, darah menjadi semakin sulit melewati pembuluh sehingga laju

aliuran akan berkurang (selama laju gradien tidak berubah). Jika resistensi meningkat maka

gradien tekanan harus meningkat secara proposional agar ;laju aliran tetap. Karena itu, jika

pembuluh darah membentuk resistensi yang lebih keras untuk mempertahankan sirkulasi

yang adekuat.

Resistensi terhadap aliran darah bergantung pada tiga faktor: (1) kekentalan

(viskositas) darah, (2) panjang pembuluh, dan (3) jari-jari pembuluh, yaitu faktor terpenting.

Kata viskositas merujuk pada friksi yang terbentuk antara molekul – molekul cairan sewaktu

seling bergeser saat cairan mengalir. Semakin besar viskositas semakin besar resistensi

terhadap aliran. Secara umum, semakin kental cairan, semakin besar viskositasnya. Sebagai

contoh, gula cair mengalir lebih lambat daripada air, karena gula cair memiliki viskositas

lebih besar. Viskositas darah ditentukan terutama oleh jumlah sel darah merah yang beredar.

Dalam keadaaan normal, faktor ini relatif konstan dan karenanya kurang begitu penting

dalam mengontrol resistensi. Namun, kadang viskositas darah dan resistensi terhadap aliran

berubah karena kelainan jumlah sel darah merah. Jika sel darah merah jumlahnya berlebihan

maka aliran darah menjadi lebih lambat daripada normal.

Karena darah “bergesekan” dengan lapisan dalam pembuluh sewaktu mengalir maka

semakin luas permukaan pembuluh yang berkontak dengan darah, semakin besar resistensi

terhadap aliran. Luas permukaan ditentukan baik oleh panjang (L) maupun jari-jari (r)

pembuluh. Pada radius tetap semakin panjang pembuluh di tubuh tidak berubah maka hal ini

bukan merupakan faktor variabel dalam kontrol resistensi vaskular.

Karena itu, penentu utama resistensi terhadap aliran adalah jari – jari pembuluh.

Cairan lebih mudah mengalir melalui suatu pembuluh besar daripada pembuluh kecil.

Penyebabnya adalah bahwa volume tertentu darah berkontak dengan luas permukaan yang

jauh lebih besar pada pembuluh berjari – jari kecil daripada pada pembuluh pembuluh berjari

– jari besar sehingga resistensi menjadi besar.

Sejarah yang menyebabkan disimpulkannya bahwa pembuluh darah membentuk suatu

sistem tertutup, lihatlah fitur penyerta dalam boks, Konsep, Tantangan, dan Kontroversi.

Rangkaian vaskular ini masing – masing terdiri dari kontinum jenis pembuluh darah berbeda

yang berawal dari dan berakhir di jantung. Pada sirkulasi sistemik, arteri, yang membawa dari

jantung ke organ, bercabang membentuk “pohon” pembuluh darah yang semakin kecil

dengan berbagai cabang menyalurkan darah ke berbagai bagian tubuh. Ketika mencapai

organ yang tididarahinya, arteri kecil bercabang - cabang membentuk banyak arteriol.

Volume darah yang mengalir melalui suatu organ dapat disesuaikan dengan mengatur kaliber

(garis tengah internal) arteriol organ tersebut. Arteriol kemudian bercabang – cabang di

dalam organ menjadi kapiler, pembuluh terkecil, tempat terjadinya pertukaran antara darah

dengan sel sekitarnya. Pertukaran di kapiler ini adalah tujuan utama sistem sirkulasi; semua

aktivitas lain sistem ditujukan untuk menjamin distrubsi darah ke kapiler untuk pertukaran

dengan semua sel. Kapiler – kapiler menyatu kembali membuat venula kecil, yang lebih lanut

menyatu membentuk vena kecil yang keluar dari organ. Vena – vena kecil secara progresif

menyatu atau berkonvergensi untuk membentuk vena besar yang akhirnya mengalir isinya ke

jantung. Arteriol, kapiler, dan venula secara kolektif disebut sebagai mikrosirkulasi, karena

pembuluh – pembuluh ini hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Pembuluh mmikrosirkulasi

semuanya terletak di dalam organ. Sirkukasi paru terdiri dari tipe – tipe pembuluh yang sama,

kecuali bahwa semua darah dalam sistem ini mengalir antara jantung dan paru. Jika

disambung dari ujung ke ujung maka seluruh pembuluh darah di tubuh dapat mengelilingi

bumi dua kali. Dalam membahas jenis – jenis pembuluh darah di bab ini, kita anak merujuk

kepada peran masing – masing dalam sirkulasi sistemik, di mulai dari arteri siskemik.

Tekanan Darah

Tekanan arteri rerata adalah tekanan darah yang dipantau dan diatur di tubuh, bukan

tekanan sistolik atau diastolik arteri atau tekanan nadi dan juga bukan tekanan di bagian lain

pohon vaskular. Pengukuran tekanan darah rutin merekam tekanan sistolik dan diastolik

arteri, yang dapat digunakan sebagai patokan untuk menilai tekanan arteri rerata. Nilai

ambang terkini untuk tekanan darah normal yang di tentukan oleh National Institutes of

Health (NIH) adalah kurang dari 120/80 mm Hg.

Faktor – faktor yang mempengaruhi tekanan darah

Tekanan darah diatur dengan mengontrol curah jantung, resistensi perifer total, dan

volume darah. Tekanan arteri rerata adalah gaya pendorong utama yang mengalirkan darah

ke jaringan. Tekanan ini harus diatur secara ketat karena dua alasan. Pertama, tekanan ini

harus cukup tinggi untuk menjamin tekanan pendorong yang memadai, tanpa tekanan ini,

otak dan organ lain tidak akan menerima aliran yang memadai, apapun penyesuaian lokal

yang dilakukan dalam aspek resistensi arteriol yang mendarahi organ – organ tersebut.

Kedua, tekanan harus tidak terlalu tinggi sehingga menimbulkan tambahan kerja bagi jantung

dan meningkatkan resiko kerusakan pembuluh darah serta kemungkinan pecahnya pembuluh

darah halus.

Penentu Tekanan Arteri Rerata

Mekanisme – mekanisme yang terlihat dalam memadukan kerja berbagai komponen

siskulasi dan sistem tubuh lain sangat penting untuk mengatur tekanan arteri rerata

Perubahan setiap faktor di atas yang mempengaruhi tekanan darah akan mengubah

tekanan darah, kecuali jika terjadi perubahan kompensasi di variabel lain yang menjaga

tekanan darah kosntan. Karena tekanan arteri rerata bergantung pada curah jantung dan

derajat vasokonstriksi arteriol, maka jika arteriol – arteriol di satu organ melebar, maka

arteriol – arteriol di organ lain harus berkonstriksi untuk mempertahankan tekanan darah

arteri yang adekuat. Tekanan yang memadai diperlukan untuk menghasilkan gaya

vasodilatasi tetapi juga ke otak, yang bergantung pada aliran darah yang konstan. Karena itu

variabel – variabel kardiovaskular harus terus – menerus diatur untuk mempertahankan

tekanan darah yang konstan meskipun kebutuhan akan darah dari masing – masing organ

kerubah – ubah.

Tindakan kontrol jangka pendek dan jangka panjang

Tekanan arteri rerata secara terus – menerus dipantau oleh baroreseptor (reseptor

tekanan) di dalam sistem sirkulasi. Ketika terdeteksi adanya menyimpang dari normal maka

berbagai respons refleks

Refleks Baroreseptor

Refleks Baroreseptor adalah mekanisme jangka pendek penting untuk mengatur

tekanan darah. Setiap perubahan pada tekanan arteri rerata memicu suatu refleks baroreseptor

otomatis yang mempengaruhi jantung dan pembuluh darah untuk menyesuaikan curah

jantung dan resistensi parifer total dalam upaya untuk memulihkan tekanan darah ke normal.

Seperti semua refleks, refleks baroreseptor mencakup reseptor, jalur aferen, pusat integrasi,

jalur eferen, dan organ efektor.

Reseptor terpenting yang terlibat dalam regulasi terus – menerus tekanan darah, sinus

karotis dan baroreseptor arkus aorta, adalah mekanoreseptor yang peka terhadap

perubahan pada tekanan arteri rerata dan tekanan nadi. Respon sivitas reseptor – reseptor ini

terhadap fluktuasi tekanan nadi meningkatkan sensivitas mereka sebagai sensor tekanan,

karena perubahan kecil tekanan sistol atau diastoi dapat mengubah tekanan nadi tanpa

mengubah tekanan rerata. Baroreseptor ini memiliki letak strategis untuk memberi informasi

penting tentang tekanan arteri di pembuluh – pembuluh yang menuju ke otak (baroreseptor

sinus karotis) dan di trunkus arteri utama sebelum pembuluh ini bercabang – cabang untuk

mendarahi bagian tubuh lainnya (baroreseptor arkus aorta).

Baroreseptor secara terus – menerus memberi informasi tentang terus – menerus

memberi informasi tentang tekanan arteri rerata; dengan kata lain, sensor ini selalu

menghasilkan potensial aksi sebai respon terhadap tekanan di dalam arteri. Ketika tekanan

rerata maupun nadi meningkat, potensial baroreseptor ini meningkat sehingga kecepatan

lepas muatan di neuron – neuron aferen terkait meningkat. Sebaliknya, penurunan tekanan

arteri rereta memperlambat kecepatan lepas muatan yang dibentuk di neuron aferen oleh

baroreseptor.

Selain refleks baroreseptor, yang fungsi satu – satunya adalah mengatur tekanan

darah, beberapa refleks dan respon lain juga mempengaruhi sistem kardiovaskular meskipun

mereka terutama mengatur fungsi tubuh lain. Sebagian dari pengaruh ini menyebabkan

tekanan darah menjauh dari nilai normalnya secara temporer, mengalahkan refleks

baroreseptor untuk mencapai tujuan terutama. Faktor – faktor ini mencakup sebagai berikut :

1. Reseptor volume atrium kiri dan osmoreseptor hipotalamus terutama penting dalam

keseimbangan air dan garam dalam tubuh; karena itu, keduanya mempengaruhi

regulasi jangka panjang tekanan darah dengan mengontrol volume plasma.

2. Kemoreseptor yang di arteri karotis dan aorta, berkaitan erat dengan tetapi berbeda

dari baroreseptor, peka terhadap kadar O2 yang rendah atau asam yang tinggi di dalam

darah.

3. Respons kardiovaskular yang berkaitan dengan perilaku dan emosi tertentu

diperantarai melalui jalur korteks serebri hipotalamus dan tampaknya telah

terprogram.

4. Perubahan kardiovaskular mencolok yang menyertai olahraga, termasuk peningkatan

substansial aliran darah otot rangka, peningkatan signifikan curah jantung, penurunan

resistensi perifer total (karena vasodilatasi luas di otot rangka meskipun terjadi

vasokonstriksib arteriol generalisata di sebagian besar organ), dan peningkatan sedang

tertekan arteri rerata.

5. Kontrol hipotalamus terhadap arteriol kulit untuk tujuan pengaturan suhu lebih

didahulukan daripada kontrol pusat kardiovaskular terhadap pembuluh yang sama

untuk tujuan pengaturan tekanan darah.

6. Bahan – bahan vasoaktif yang dibebaskan dari sel endotel ikut berperan dalam

mengatur tekanan darah. Sebagai contoh, NO dalam keadaan normal menimbulkan

efek vasodilatasi

Meskipun terdapat berbagai tindakan kontrol di atas namun kadang tekanan darah tidak

dapat dipertahankan pada tingkat yang sesuai.

Hipertensi

Hipertensi adalah kelainan tekanan darah. Hipertensi adalah masalah kesehatan

masyarakat yang serius, tetapi penyebab umumnya tidak diketahui. Catatan klinis, kadang –

kadang mekanisme kontrol tekanan darah tidak berfungsi dengan benar atau tidak mampu

secara sempurna mengompensasi perubahan – perubahan yang terjadi. Tekanan darah dapat

terlalu tinggi (hipertensi jika diatas 140/60mm Hg) atau terlalu rendah (hipotensi jika di

bawah 100/60 mm Hg). Hipotensi dalam bentuk ekstrimnya adalah syok sirkulasi. Pertama –

tama kita akan membicarakan tentang hipertensi, yaitu kelainan tekanan darah yang paling

sering dijumpai. Terdapat dua golongan besar hipertensi, hipertensi sekunder dan hipertensi

primer.

Hipertensi Sekunder

Kausa pasti hipertensi hanya dapat ditemukan pada 10% kasus. Hipertensi yang

terjadi akibat masalah primer lain disebut hipertensi sekunder. Contoh – contoh hipertensi

sekunder :

1. Hipertensi ginjal. Sebagai contoh; lesi aterosklerotik yang menonjol ke dalam lumen

suatu arteri renalis atau penekanan eksternal pembuluh ini oleh suatu tumor dapat

mengurangi aliran darah ke ginjal.

2. Hipertensi endoktrin. Sebagai contoh; feokromositoma adalah suatu tumor medula

adrenal yang mengeluarkan epinefrin dan norepinfrin secara berlebihan. Peningkatan

abnormal kedua hormon ini menyebabkan peningkatan curah jantung dan

vasokonstriksi perifer generalisata, di mana keduanya berperan menyebabkan

hipertensi khas pada penyakit ini.

3. Hipertensi neurogenik. Salah satu contohnya, adalah hipertensi yang disebabkan oleh

kesalahan kontrol tekanan darah karena defek di pusat kontrol kardiovaskular.

Hipertensi Primer

Penyebab yang mendasari 90% kasus hipertensi tidak diketahui. Hipertensi semacam

ini dikenal sebagai hipertensi primer (esensial atau idiopatik). Hipertensi primer adalah suatu

kategori umum untuk peningkatan tekanan darah yang disebabkan oleh beragam penyebab

yang tidak diketahui. Perhatikan berbagai kemungkinan potensial bagi hipertensi primes yang

saat ini sedang diteliti.

1. Gangguan penanganan garam oleh ginjal.

2. Asupan garam berlebihan

3. Diet yang kurang mengandung buah, sayuracn, dan produk susu.

4. Kelainan membran plasma

5. Variasi dalam gen yang menyandi angiotensinogen

6. Bahan endogen mirip digitalis

7. Kelainan pada NO, endotelin, dan bahan kimia vasoaktif lokal lainnya

8. Kelebihanvasopresin

Apapun penyebab yang mendasari, sekali berbentuk hipertensi tampaknya akan terus

berlanjut. Pajanan terus menerus ke tekanan yang tinggi menyebabkan dinding pembuluh

mudah mengalami aterosklerosis, yang semakin meningkatkan tekanan darah.

Referensi :

Sherwood, L. (2011). Fisiologi Manusia: dari sel ke jaringan(ed 6). Jakarta:

EGC

Pearce, Evelyn.2008.Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis.Jakarta: PT

Gramedia.

Kuntarti, Skp. PPT: Fisiologi Pembuluh Darah.