Sistem kardiovaskular merupakan sistem sirkulasi yang terdiri atas jantung, pembuluh darah, dan darah yang beredar ke seluruh tubuh. Fungsi utama sistem sirkulasi ini adalah transportasi zat, baik nutrisi, gas, hormon, maupun zat sisa metabolisme. Di dalam darah juga dapat ditemukan sel dan komponen-komponen yang berfungsi dalam sistem kekebalan tubuh. Untuk dapat beredar ke seluruh tubuh, darah harus dipompa oleh jantung dan berada di dalam pembuluh darah sebagai jalur tertutupnya. Gangguan pada sistem sirkulasi dapat menyebabkan terganggunya sistem lain oleh karena kurang asupan oksigen ke jaringan. Untuk dapat mengetahui adanya gangguan pada sistem sirkulasi, perlu diketahui terlebih dahulu fisiologi normal dari sistem ini. Dalam pembahasan kali ini, fokus kita lebih kepada fisiologi mekanik jantung dan pembuluh darah, serta parameter kardiovaskular yang dapat berubah jika terdapat suatu gangguan sistem tersebut.
1) Fisiologi Vaskular
Pada prinsipnya, darah dapat mengalir dalam sistem sirkulasi karena adanya perbedaan atau gradien tekanan. Darah akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Di dalam sirkulasi tubuh, pembuluh darah dengan tekanan tertinggi adalah yang membawa darah keluar dari jantung. Tekanan ini berkurang seiring bertambahnya jarak pembuluh dari jantung. Jantung berperan sebagai pompa isap tekan sehingga darah tetap mengalir ke seluruh tubuh dan dapat kembali lagi ke jantung akibat adanya gradien tekanan.1
Gambar 1 Gradien tekanan pada sirkulasi sistemik
Sumber: Silverthorn DU. Human physiology an integrated approach. 5th ed. San Francisco: Pearson Education; 2010. Chapter 14, Cardiovascular physiology; p. 471-5.
Sistem vaskular dapat disebut sebagai sistem bejana tertutup yang terisi cairan. Cairan memiliki gaya tekan pada dinding bejana yang ditempatinya, yang disebut sebagai tekanan hidrostatik. Pada kondisi statis, cairan hanya memiliki satu jenis energi saja yaitu energi potensial dari tekanan hidrostatik tersebut. Namun, pada cairan yang bergerak seperti darah, di samping adanya tekanan hidrostatik, adapula tekanan dinamis dari pergerakannya yang menyimpan energi kinetik. Gabungan kedua tekanan ini disebut sebagai tekanan hidrolik cairan. Tekanan ini berkurang seiring perjalanan akibat adanya friksi atau gaya gesek yang menghambat aliran dari cairan tersebut. Adapun hal-hal yang mempengaruhi hambatan menurut hukum Poiseuille antara lain: diameter saluran, panjang saluran, dan viskositas cairan yang melewatinya. Besarnya hambatan berbanding lurus dengan panjang saluran dan viskositas cairan, namun berbanding terbalik dengan diameter saluran. Di antara ketiga variabel tersebut, yang paling mempengaruhi hambatan adalah diameter saluran atau pembuluh darah.1
2) Fisiologi Mekanis Jantung: Siklus Jantung
Jantung sebagai pompa darah tersusun atas dua macam sel, yaitu sel autoritmis yang mampu memproduksi impuls atau potensial aksi sendiri dan sel kontraktil yang berkontraksi sebagai akibat dari potensial aksi yang ditimbulkan oleh sel autoritmis. Peristiwa elektrik yang terjadi di sel autoritmis menimbulkan suatu peristiwa mekanik yang terekam dalam siklus jantung. Peristiwa dari awal sebuah denyut jantung sampai berakhirnya denyut jantung berikutnya disebut sebagai siklus jantung.2 Dengan kata lain, siklus jantung terdiri atas periode sistol dan diastol bergantian. Diastol disebut juga periode relaksasi atau pengisian jantung, sedangkan sistol adalah periode kontraksi atau pengosongan jantung.1,2,3 Satu siklus jantung seringkali diklasifikasikan menjadi lima fase, antara lain: diastolik atrium dan ventrikel, sistol atrium, kontraksi ventrikel isovolumetrik, ejeksi ventrikel, dan relaksasi ventrikel isovolumetrik.1 Untuk dapat memahami siklus jantung, dibuatlah kurva wiggers yang menampilkan gambaran EKG, tekanan aorta, tekanan ventrikel kiri, tekanan atrium kiri, volume ventrikel, dan suara jantung. (Gambar 1) Berikut penjelasannya.
1. Jantung pada saat istirahat, diastol atrium dan ventrikel
Pada fase ini, terjadi pengisian jantung secara pasif karena ventrikel dan atrium sama-sama berelaksasi. Tekanan pada atrium sedikit lebih tinggi dibandingkan ventrikel sehingga katup atrioventrikular terbuka. Akibatnya, darah mengalir dari atrium ke ventrikel dan volume ventrikel meningkat. Dalam gambaran elektrokardiograf, proses ini direpresentasikan oleh interval TP, yaitu waktu antara repolarisasi ventrikel dan depolarisasi atrium.4
2. Pengisian ventrikel, sistol atrium
Selagi pengisian ventrikel atau diastol ventrikel, nodus sinoatrial mencapai ambang dan terjadi depolarisasi yang menghasilkan potensial aksi. Potensial aksi ini menimbulkan kontraksi atrium yang memompa darah masuk ke ventrikel. Peristiwa ini digambarkan oleh gelombang P pada EKG. Pada fase ini, katup atrioventrikular masih tetap terbuka karena tekanan atrium masih lebih tinggi dibanding tekanan ventrikel. Darah pun mengalir dari atrium ke ventrikel dan menimbulkan peningkatan volume dan tekanan ventrikel.4
3. Kontraksi ventrikel awal
Diastol atau pengisian ventrikel berakhir saat ventrikel mulai berkontraksi. Saat impuls yang berasal dari nodus sinoatrial sudah mencapai ventrikel, timbul potensial aksi yang kemudian menyebabkan ventrikel berkontraksi. Tekanan ventrikel yang timbul akibat kontraksi ini berhasil mengalahkan tekanan atrium sehingga menutup katup atrioventrikular. Namun, tekanan awal ini belum cukup untuk membuka katup aorta, sehingga ventrikel terdapat dalam suatu periode di mana katup atrioventrikular sudah tertutup dan katup aorta belum terbuka. Periode ini disebut periode kontraksi ventrikel isovolumetrik, karena tidak ada aliran darah keluar masuk ventrikel dan panjang serat otot yang sedang berkontraksi tidak berubah. Tekanan dalam ventrikel akan terus meningkat sampai mampu untuk membuka paksa katup aorta. Adapun volume darah yang ada di dalam ventrikel di fase ini disebut sebagai volume diastolik akhir (end diastolic volume, EDV) yang besarnya sekitar 135 ml.4
4. Ejeksi ventrikel
Saat tekanan ventrikel sudah melebihi tekanan aorta, terjadi pembukaan katup aorta dan darah menyemprot keluar dari ventrikel menuju aorta. Saat ini terjadi penurunan volume ventrikel secara drastis. Ejeksi ventrikel bersama dengan kontraksi ventrikel isovolumetrik termasuk dalam sistol ventrikel. Pada gambaran EKG, peristiwa ini terlihat sebagai kompleks QRS. Tidak semua isi ventrikel dikeluarkan pada fase ejeksi, menyisakan sejumlah darah yang disebut sebagai volume siastolik akhir (end sistolic volume, ESV) yang besarnya sekitar 65 ml. Selisih antara volume diastolik akhir dan volume sistolik akhir atau dengan kata lain volume darah yang diejeksikan ventrikel disebut sebagai volume atau isi sekuncup (stroke volume, SV). Dengan demikian, besarnya isi sekuncup atau SV = EDV – ESF = 135 – 65 = 70 ml per denyut.4
5. Relaksasi ventrikel
Setelah kontraksi, ventrikel mengalami repolarisasi dan relaksasi sehingga terjadi penurunan tekanan dalam ventrikel. Penurunan tekanan ini menyebabkan penutupan katup semilunar aorta dan ventrikel kembali menjadi bilik tertutup. Jantung dikatakan mengalami relaksasi ventrikel isovolumetrik. Karena penurunan terjadi terus menerus, terbukalah katup atrioventrikular dan terjadi pengisian ventrikel secara cepat. Kecepatan pengisian ini akan menurun karena ventrikel sudah terisi sebagian dan menjelang akhir diastol ventrikel, nodus sinoatrial kembali teraktivasi dan menghasilkan potensial aksi. Siklus jantung pun terulang kembali.4
3) Parameter Kardiovaskular
Parameter kardiovaskular terdiri atas: curah jantung, isi sekuncup, frekuensi denyut jantung, tekanan darah, tekanan nadi, dan bunyi jantung. Paremeter ini penting untuk diketahui guna mendeteksi ada tidaknya gangguan sistem kardiovaskular.
1. Curah jantung
Curah jantung atau cardiac output adalah volume darah yang dipompa oleh setiap ventrikel per menit. Faktor penentu curah jantung adalah frekuensi atau kecepatan denyut jantung (denyut per menit) dan isi sekuncup (volume per denyut). Frekuensi denyut jantung rata-rata adalah 70 kali per menit, sedangkan isi sekuncup adalah sekitar 70 ml per denyut. Sehingga didapatkan curah jantung = frekuensi denyut x isi sekuncup = 70 x 70 = 4.900 ml/menit. Adapun regulasi curah jantung tergantung pada kontrol terhadap frekuensi denyut jantung dan isi sekuncup.4
2. Isi sekuncup
Isi sekuncup atau stroke volume adalah jumlah darah yang dipompa keluar oleh setiap denyut ventrikel jantung. Terdapat dua jenis kontrol yang mempengaruhi isi sekuncup yaitu kontrol intrinsik dan ekstrinsik. Kontrol intrinsik berkaitan dengan seberapa banyak aliran darah balik vena, sedangkan kontrol ekstrinsik berkaitan dengan tingkat stimulasi simpatis pada jantung.4
3. Frekuensi denyut jantung
Dalam keadaan normal, nodus sinoatrial berperan sebagai pemacu jantung utama karena memiliki kecepatan depolarisasi spontan tertinggi di antara sel autoritmis lainnya. Persarafan otonom pada jantung dapat memodifikasi kecepatan dan kekuatan kontraksi ini. Saraf parasimpatis cenderung menurunkan, sedangkan saraf simpatis akan menaikkan frekuensi jantung.4
4. Tekanan darah
Tekanan darah adalah tekanan hidrostatik darah ke dinding pembuluh darah. Satuan yang digunakan adalah mmHg. Tekanan darah ditentukan oleh curah jantung, volume darah, dan tahanan vaskular. Terdapat dua macam tekanan darah, yaitu sistol dan diastol, sesuai dengan waktu terjadinya. Normalnya, tekanan sistol adalah di bawah 120 mmHg dan diastol di bawah 80 mmHg.3
5. Tekanan nadi
Tekanan arteri adalah selisih antara tekanan sistol dan diastol. Sementara mean arterial pressure (MAP) adalah rerata tekanan darah di arteri yang dirumuskan dengan tekanan diastol ditambah sepertiga selisih sistol dan diastol. Jadi bila tekanan darah seseorang dinyatakan sebagai 120/80 mmHg, maka tekanan arterinya 120 – 80 = 40 mmHg. Sedangkan MAP = 80 + 1/3(120) = 120 mmHg.3
6. Bunyi jantung
Terdapat dua bunyi jantung utama yang normal terdengar saat auskultasi dengan stetoskop. Bunyi pertama terdengar rendah, lunak dan timbul akibat penutupan katup atrioventrikular saat awal kontraksi ventrikel. Sedangkan bunyi jantung kedua terdengar lebih tinggi, timbul akibat penutupan katup semilunaris saat awal relaksasi ventrikel. Jika terdengar bising jantung (murmur), diluar suara lub-dup-lub-dup normal, biasanya berkaitan dengan adanya kelainan jantung, misalnya pada katup-katup jantung.4
Jadi...
Fisiologi normal kardiovaskular beserta parameter-parameternya sangat penting diketahui sebelum mempelajari kondisi patologis guna memahami patofisiologi yang penting juga dalam pemberian tatalaksana.
KEPUSTAKAAN
1. Silverthorn DU. Human physiology: an integrated approach. 5th ed. San Francisco: Pearson Education; 2010. Chapter 14, Cardiovascular physiology; p. 471-5.Guyton
2. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11th ed. China: Saunders Elsevier; 2006. Chapter 3, The heart; p. 106-3.
3. Tortora GJ, Derrickson B. Principles of anatomy & physiology: maintenance and continuity of the human body. 13th ed. Asia: John Wiley & Sons; 2011. Chapter 20, The cardiovascular system: the heart; p. 779-6.
4. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. 6th ed. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009. Chapter 9, Fisiologi jantung; p. 344-11.
1. Silverthorn DU. Human physiology: an integrated approach. 5th ed. San Francisco: Pearson Education; 2010. Chapter 14, Cardiovascular physiology; p. 471-5.Guyton
2. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11th ed. China: Saunders Elsevier; 2006. Chapter 3, The heart; p. 106-3.
3. Tortora GJ, Derrickson B. Principles of anatomy & physiology: maintenance and continuity of the human body. 13th ed. Asia: John Wiley & Sons; 2011. Chapter 20, The cardiovascular system: the heart; p. 779-6.
4. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. 6th ed. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009. Chapter 9, Fisiologi jantung; p. 344-11.
No comments:
Post a Comment