SISTEM KARDIOVASKULER Neti Eka Jayanti, SKM, M.Si FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER FUNGSI UMUM: MEMELIHARA HOMEOSTASIS DAN HOMEODINAMIS Homeostatis adl suatu proses yang terjadi secara terus-menerus untuk memelihara stabilitas dan beradaptasi terhadap kondisi lingkungan sekitarnya. Homeostatis merupakan mekanisme tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dalam menghadapai berbagai kondisi yang dialaminya. Homeodinamik merupakan pertukaran energi antara manusia dan lingkungan sekitarnya secara terus-menerus. Pada proses ini manusia tidak hanya melakukan penyesuaian diri tetapi terus berinteraksi dengan lingkungan agar mampu mempertahankan hidupnya. FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER FUNGSI KHUSUS: - TRANSPORTASI NUTRIEN DAN SISA METABOLISME - DISTRIBUSI HORMON - REGULASI FUNGSI ORGAN - REGULASI SUHU TUBUH Berikut adalah gambar jantung manusia beserta keterangan bagianbagiannya: 1. Aorta adalah arteri terbesar dalam tubuh, 2. Vena kava superior (vena cava) adalah vena besar dalam tubuh. 3. Arteri pulmonalis adalah arteri yang mengangkut darah dari jantung ke paru-paru. 4. Katup aorta adalah katup yang memisahkan ventrikel kiri dengan aorta. 5. Atrium adalah bentuk jamak dari atria yang sama artinya dengan serambi yaitu ruangan pertama yang dimasuki darah saat memasuki jantung. 6. Vena pulmonalis adalah vena yang membawa darah kaya oksigen dari paru-paru ke jantung tepatnya di serambi kiri. 7. Katup trikuspidalis adalah katup yang terdiri dari tiga daun katup yang berfungsi untuk memisahkan atrium kanan dan ventrikel kanan. 8. Katup mitral atau bikuspidalis adalah katup yang memisahkan atrium kiri dan ventrikel kiri. 9. Ventrikel adalah dua ruang kosong di bagian bawah jantung yang juga disebut bilik. 10. Vena kava inferior adalah vena terbesar dalam tubuh manusia yang membawa darah dari seluruh tubuh ke atrium kanan jantung. Terdiri atas: Jantung sbg pompa Pembuluh darah sebagai pipa HEART (PUMP) REGULATION CARDIOVASCULAR SYSTEM VESSELS (DISTRIBUTION SYSTEM) AUTOREGULATION NEURAL HORMONAL RENAL-BODY FLUID CONTROL SYSTEM THE MAIN CIRCUIT COLLECTING PUMP TUBULES DISTRIBUTING THIN VESSELS TUBULES JANTUNG POMPA UTAMA DARI SIRKULASI TERDIRI DARI: 2 ATRIUM, 2 VENTRIKEL SEL OTOT-- MYOCYTES, MEMBENTUK SINSITIUM-SINSITIUM ATRIUM DAN VENTRIKEL SISTEM KONDUKSI IMPULS NODUS SA, NODUS AV, SERABUT PURKINJE JANTUNG SEBAGAI POMPA ADA KATUP URUTAN DEPOLARISASI DARI ATRIUM KE VENTRIKEL ADA SINSITIUM KONTRAKSI BERSAMA Katup Jantung Katup Atrioventricular (AV) mencegah aliran darah balik dari ventrikel ke atrium selama fase sistol (kontraksi ventrikel) Katup Tricuspid antara atrium dan ventrikel kanan Katup Mitral antara atrium dan ventrikel kiri Katup Semilunar mencegah aliran darah balik dari aorta dan arteri pulmonalis ke ventrikel saat ventrikel relaksasi (diastole) Katup Aorta antara ventrikel kiri dengan aorta Katup Pulmonal antara atrium kanan dengan arteri pulmonal Jadi, secara ringkas, aliran darah dalam sistem sirkulasi normal manusia adalah : Darah dari atrium kiri → melalui katup mitral ke ventrikel kiri → aorta ascendens – arcus aorta – aorta descendens – arteri sedang – arteriole → capillary bed → venule – vena sedang – vena besar (v.cava superior dan v.cava inferior) → atrium kanan → melalui katup trikuspid ke ventrikel kanan → arteri pulmonalis → paruparu → vena pulmonalis → atrium kiri. BUNYI JANTUNG BUNYI JANTUNG PERTAMA : INTENSITAS RENDAH, SEDIKIT MEMANJANG (LUB) KATUP MITRAL DAN TRIKUSPIDALIS PADA PERMULAAN SISTOLE VENTRIKEL BUNYI JANTUNG KEDUA: INTENSITAS TINGGI, LEBIH PENDEK (DUP) KATUP AORTA DAN PULMONALIS SETELAH AKHIR SISTOLE VENTRIKEL BUNYI JANTUNG KETIGA: LEBIH LEMBUT, NADA RENDAH AKIBAT PENGISIAN VENTRIKEL YANG CEPAT BUNYI JANTUNG KEEMPAT: TERDENGAR SESAAT SEBELUM BUNYI JANTUNG PERTAMA KARENA PENGISIAN VENTRIKEL Heart walls 3 lapisan dinding : 1. endocardium lapisan paling dalam ; terdiri atas jaringan epitel selapis pipih (endotel) 2. myocardium lapisan paling tebal; terdri atas jaringan otot jantung 3. epicardium lapisan tipis, jaringan ikat STRUKTUR HISTOLOGIS JANTUNG ENDOKARDIUM: ENDOTEL LAPISAN SUBENDOTEL LAPISAN SUBENDOKARDIUM MIOKARDIUM: SEL OTOT JANTUNG MELEKAT PADA RANGKA JANTUNG EPIKARDIUM MEMBRAN SEROSA JANTUNG MEMBENTUK BATAS VISERAL PERIKARDIUM SEL OTOT JANTUNG SEL OTOT JANTUNG (MYOCYTES) MYOFIBRIL ACTIN DAN MYOSIN KAYA AKAN MITOKONDRIA (S/D 40% VOLUME SEL) DISKUS INTERKALARIS DESMOSUM DAN GAP JUNCTION ANNULUS FIBROSUS SINSITIUM : ATRIUM DAN VENTRIKEL Diskus interkalatus Mengandung 2 tipe junction (jembatan) khusus desmosomes (struktur mengikat sel-sel sehingga sel saling berhubungan erat gap junctions (menyebabkan aksi potensial dari sel otot jantung yang satu mudah disebarkan ke sel-sel otot jatung yang saling berhubungan (berikutnya) sel dapat berkontraksi hampir bersamaan dengan kata lain, 2 atrium berkontraksi bersamaan dan 2 ventrikel juga berkontraksi bersamaan Tidak ada gap junctions pada otot jantung yang menyusun atrium dengan otot jantung yang menyusun ventrikel ada jaringan non-konduksi antara atrium dan ventrikel di sekitar katup sehingga kontraksi atrium tidak ersamaan dengan ventrikel Frekwensi impuls jantung Berapa sel automatisasi jantung mempunyai “ritme” yang berbeda: SA node - 60 - 100 per menit (biasanya 70 - 80 per menit) AV node & AV bundle - 40 - 60 per menit Bundle branches & Purkinje fibers - 20 40 per menit Aliran darah dari dan ke jantung PEMBULUH DARAH PEMBULUH DARAH Saluran khusus untuk mengalirkan darah ke seluruh tubuh mulai dari jantung dan segera kembali ke jantung. Elastis Sistem pembuluh terdiri dari tiga jenis yaitu arteri, kapiler dan vena. Arteri dan arteriola Arteri berdiameter besar, berdinding tebal dan elastis. Membawa darah keluar dari jantung ke bagian tubuh lainnya dan membawa darah yang dideoksigenasi, kecuali arteri pulmonalis. Arteri-arteri kecil dinamakan sebagai arteriola. Aorta merupakan saluran darah yang terbesar dalam tubuh. Aorta membawa darah yang kaya oksigen dari ventrikel kiri ke seluruh tubuh Arteri Coronaria Merupakan saluran yang membawa oksigen dan nutrisi pada jaringan otot jantung. Arteri Pulmonalis Merupakan saluran yang membawa darah kurang oksigen dari ventrikel kanan ke paru-paru. Vena dan Venula Berfungsi mengalirkan darah kembali menuju ke jantung. memiliki dinding yang lebih tipis, serta jaringan otot polos dan jaringan ikat sedikit. Vena cava superior Vena dari kepala dan dari tubuh bagian atas menuju ke vena cava yang berakhir pada atrium kanan Vena cava inferior vena dari kaki dan tubuh bagian bawah menuju ke vana cava yang berakhir pada atrium kanan Vena pulmonalis merupakan saluran yang membawa darah kaya oksigen dari paru-paru ke atrium kiri. Kapiler merupakan pembuluh darah yang sangat halus yang menghubungkan arteriola dengan venula. Dindingnya tipis memungkinkan pertukaran zat-zat nutrisi dan zat-zat lain (seperti oksigen dan karbon dioksida) antara darah dan sel-sel tubuh. PEMBULUH DARAH Pembuluh darah adalah bagian sistem sirkulasi yang mengangkut darah ke seluruh tubuh. Ada tiga jenis pembuluh darah yaitu 1. Arteri adalah pembuluh darah berotot yangberfungsi untuk membawa darah dari jantung dan fungsi arteri ini bertolak belakang dengan fungsi pembuluh yang balik yang membawa darah ke jantung. 2. Kapiler yang berfungsi sebagai tempat pertukaran seperti pertukaran air, oksigen, karbondioksida, serta nutrisi dan zat kimia sampah antara darah dan juga jaringan disekitarnya. 3. Vena atau pembuluh balik ini berfungsi untuk membawa darah ke jantung, darah yang di bawa ini banyak mengandung karbondioksida. Arteri dan vena itu terletak bersebelahan, sementara dinding arteri lebih tebal daripada dinding vena. Dinding arteri dan dinding vena ini mempunyai tiga lapisan, yaitu lapisan bagian dalam yang terdiri dari lapisan endothelium, lalu lapisan tengah yang terdiri dari otot polos dengan serat elastis dan yang terakhir yaitu lapisan luar yang terdiri dari jaringan ikat dan serat elastis. Cabang yang terkecil dari pembuluh arteri dan vena yaitu pembuluh kapiler. Pembuluh darah kapiler ini mempunyai ukuran yang sangat kecil dan hanya memiliki satu lapisan tunggal yaitu lapisan endhothelium dan juga membran basal. PERBANDINGAN ANTARA VENA DAN ARTERI STRUKTUR PEMBULUH DARAH TUNIKA INTIMA: ENDOTEL, SUB ENDOTEL, SEL OTOT POLOS TUNIKA MEDIA: TUNIKA ELASTIKA INTERNA, OTOT POLOS, SABUT ELASTIS, TUNIKA ELASTIKA EKSTERNA TUNIKA ADVENTISIA: SABUT ELASTIS, SABUT KOLAGEN, VASA VASORUM PERBEDAAN ARTERI: TUNIKA MEDIA LEBIH TEBAL TUNIKA ADVENTISIA LEBIH TIPIS LUMEN: KECIL, BENTUK TERATUR VENA: TUNIKA MEDIA LEBIH TIPIS TUNIKA ADVENTISIA LEBIH TEBAL LUMEN BESAR BENTUK TIDAK TERATUR DAN ADA ELEMEN DARAH ARTERI BESAR TUNIKA INTIMA: ENDOTEL SUB ENDOTEL:JAR. IKAT LONGGAR TUNIK MEDIA: OTOT POLOS, SABUT ELASTIS,TUNIKA ELASTIKA INTERNA DAN EKSTERNA TIDAK JELAS TUNIKA ADVENTISIA: JAR. IKAT LONGGAR, SABUT KOLAGEN DAN ELASTIS, VASA VASORUM ARTERI SEDANG ARTERI TIPE MUSKULER TUNIKA ELASTIKA INTERNA DAN TUNIKA ELASTIKA EKSTERNA JELAS TUNIKA MEDIA OTOT POLOS ARAH SIRKULER ARTERI KECIL HANYA DIDAPATKAN TUNIKA ELASTIKA INTERNA TUNIKA MEDIA: OTOT POLOS SAMPAI 5 LAPIS VENA BESAR TUNIKA INTIMA: ENDOTEL SUBENDOTEL: JAR.IKAT LONGGAR TIPIS TUNIKA MEDIA: OTOT POLOS DENGAN SABUT KOLAGEN DAN ELASTIS TUNIKA ADVENTISIA: JAR. IKAT LONGGAR, VASA VASORUM DAN BERKAS OTOT POLOS LONGITUDINAL KAPILER TIPE ; Continuos Capillary Fenestratd Capillary Sinusoidal KAPILER TEMPAT BERLANGSUNGNYA PERTUKARAN O2 DAN NUTRISI DARI DARAH KE DALAM SEL DENGAN CO2 DAN SISA METABOLISME SEL DARI DALAM SEL KE DARAH JANTUNG SEBAGAI POMPA SEL PACU (PACE MAKER, IRAMA SINUS) SINSITIUM, KONTRAKSI BERURUTAN SIKLUS JANTUNG : SISTOLE (PERIODE KONTRAKSI) DIASTOLE (RELAKSASI) Frekwensi impuls jantung Various automatic cells have different 'rhythms': SA node - 60 - 100 per minute (usually 70 - 80 per minute) AV node & AV bundle - 40 - 60 per minute Bundle branches & Purkinje fibers - 20 40 per minute FASE-FASE DALAM SIKLUS JANTUNG FASE PENGISIAN VENTRIKEL 70% (100 cc), LANGSUNG 30% (20 cc), KONTRAKSI ATRIUM FASE KONTRAKSI ISOMETRIK (ISO VOLUMETRIC CONTRACTION) FASE EJEKSI (EJECTION) FASE RELAKSASI ISOMETRIK (ISO VOLUMETRIC RELAXATION) VOLUME AKHIR DIASTOLIK DAN VOLUME AKHIR SISTOLIK VENTRIKEL SELAMA DIASTOLIK PENGISIAN VENTRIKEL : 120 – 130 cc (VOLUME AKHIR DIASTOLIK) SELAMA SISTOLIK VENTRIKEL DARAH YANG DIPOMPA : 70 cc (“STROKE VOLUME”/ISI SEKUNCUP) VOLUME DARAH YANG TERSISA SEKITAR 50 – 60 cc (VOLUME AKHIR SISTOLIK) APABILA KONTRAKSI VENTRIKEL KUAT VAS 10 – 30 cc, VAD 200 cc PENGATURAN FUNGSIJANTUNG 1. AUTOREGULASI INTRINSIK : PERUBAHAN VENOUS RETURN HK. FRANK-STARLING 2. PENGATURAN OLEH SARAF OTONOM SARAF SIMPATIS : KRONOTROFIK(+), INOTROFIK (+) SARAF PARASIMPATIS: KRONOTROFIK (-), INOTROFIK (–) CURAH JANTUNG (CARDIAC OUTPUT) JUMLAH DARAH YANG MAMPU DIPOMPA JANTUNG SETIAP MENIT DISEBUT CURAH JANTUNG (CARDIAC OUTPUT) CJ = SV x HR dimana : CJ = CURAH JANTUNG (CARDIAC OUTPUT) SV = STROKE VOLUME (ISI SEKUNCUP) HR = HEART RATE (frekuensi jantung/mnt) PENGATURAN TERINTEGRASI CURAH JANTUNG 1. SELAMA KERJA OTOT PENINGKATAN LEPAS MUATAN SIMPATIS MENYEBABKAN KONTRAKSI MIOKARD MENINGKAT, FREKUENSI JANTUNG MENINGKAT, PENINGKATAN SEDIKIT ISI SEKUNCUP 2. ARUS BALIK VENA MENINGKAT, TEKANAN VENA MENINGKAT, VENOUS RETURN MENINGKAT, 3. TEKANAN AKHIR DIASTOLE MENINGKAT, KONTRAKSI OTOT JANTUNG MENINGKAT 4. SELAMA KERJA OTOT MENINGKAT, VENOUS RETURN MENINGKAT (POMPA OTOT MENINGKAT), RESPIRASI MENINGKAT, PENINGKATAN DILATASI PEMBULUH DARAH DALAM OTOT POMPA OTOT SELAMA LATIHAN OTOT-OTOT YANG AKTIF TERUTAMA PADA TUNGKAI BAWAH AKAN MEMERAS DARAH DI VENA OTOT TERSEBUT (SEBAGAI POMPA OTOT), YANG MENYEBABKAN VENOUS RETURN MENINGKAT PENGARUH INSPIRASI DAN EKSPIRASI PADA SAAT INSPIRASI DIAFRAGMA BERGERAK KE BAWAH (LEBIH DATAR), RONGGA DADA MEMBESAR SEHINGGA TEKANAN DALAM RONGGA DADA MENURUN. PENURUNAN TEKANAN DALAM RONGGA DADA BERFUNGSI SEBAGAI DAYA PENGISAP SEHINGGA MENARIK DARAH MASUK KE JANTUNG (VENOUS RETURN MENINGKAT). DI SAMPING ITU GERAKAN DIAFRAGMA KE BAWAH/KE RONGGA PERUT MENYEBABKAN PENINGKATAN TEKANAN DALAM RONGGA PERUT YANG AKAN MEMERAS DARAH DALAM VENA DI RONGGA PERUT YANG JUGA AKAN MENINGKATKAN VENOUS RETURN. SEDANGKAN EKSPIRASI AKAN TERJADI SEBALIKNYA PENGARUH LATIHAN PADA CURAH JANTUNG LATIHAN MENYEBABKAN PENINGKATAN DENYUT JANTUNG, ISI SEKUNCUP DAN ALIRAN DARAH BALIK (VENOUS RETURN) APABILA LATIHAN DILAKUKAN SECARA TERATUR MENYEBABKAN HYPERTROPI DARI OTOT JANTUNG YANG DIIKUTI DENGAN PENINGKATAN KEUATAN KONTRAKSI OTOT (KARENA PENINGKATAN PROTEIN KONTRAKTIL, MYOGLOBIN, SISTEM ENZYM DALAM OTOT), REAKSI BIOKIMIA DALAM OTOT LEBIH CEPAT. TAMPAK JANTUNG LEBIH EFISIEN, SEHINGGA PADA ATLET YANG TERLATIH AKAN DIJUMPAI : FREKUENSI JANTUNG LEBIH RENDAH DARIPADA YANG BUKAN ATLET VOLUME AKHIR SISTOLE VENTRIKEL LEBIH BESAR ISI SEKUNCUP LEBIH BESAR ALIRAN DARAH (BLOOD FLOW) ALIRAN DARAH DALAM PEMBULUH DARAH DAPAT BERUPA : ALIRAN LAMINAR ALIRAN TURBULEN HEMODINAMIKA KECEPATAN ALIRAN DARAH DALAM PEMBULUH DARAH PER SATUAN WAKTU DAPAT DINYATAKAN DALAM FORMULA SBB : Q V = ---------A DIMANA : V = KECEPATAN ALIRAN DARAH PER SATUAN WAKTU (cm/detik) Q = VOLUME DARAH PER SATUAN WAKTU (cm3/dtk) A = PENAMPANG LUMEN PEMBULUH DARAH (cm2) Distribusi darah SIRKULASI SISTEMIK TEKANAN DARAH DENYUTAN TEKANAN DALAM ARTERI JANTUNG MERUPAKAN POMPA YANG BERDENYUT DENYUTAN TERSEBUT MERAMBAT FAKTOR-FAKTOR YG MEMPENGARUHI TEKANAN NADI : ISI SEKUNCUP COMPLIANCE PEMBULUH ARTERI ARTERIOLE DAN KAPILER PENYEBAB GERAKAN CAIRAN MELALUI MEMBRAN KAPILER ADALAH BEDA TEKANAN HIDROSTATIS BEDA TEKANAN OSMOTIK KOLOID VENA DAN FUNGSINYA JALAN DARAH UNTUK KEMBALI KE JANTUNG MENYIMPAN DARAH MENDORONG DARAH KEMBALI KE JANTUNG DENGAN POMPA VENA MENGATUR CURAH JANTUNG MELALUI VENOUS RETURN VENOUS RETURN MENINGKAT APABILA MENINGKATNYA VOLUME DARAH MENINGKATNYA TONUS PEMBULUH DARAH BESAR SELURUH TUBUH OLEH KARENA MENINGKATNYA TEKANAN VENA PERIFER DILATASI ARTERIOLE SISTEMIK YANG MENURUNKAN TAHANAN PERIFER FAKTOR YANG MEMPERLAMBAT VENOUS RETURN TAHANAN VENA DAN TEKANAN VENA PERIFER EFEK TEKANAN HIDROSTATIS MEKANISME PENGATURAN ALIRAN DARAH 1. MEKANISME PENGATURAN LOKAL OLEH KEBUTUHAN PERFUSI JARINGAN 2. MEKANISME PENGATURAN SISTEMIK OLEH HORMON 3. MEKANISME PENGATURAN SISTEMIK OLEH SARAF PENGATURAN LOKAL OLEH KEBUTUHAN PERFUSI JARINGAN TERHADAP ZAT GIZI, OKSIGEN, GLUKOSE, ASAM AMINO, LEMAK, DLL. DALAM KULIT BERTUJUAN MEMINDAHKAN PANAS TUBUH KE UDARA SEKITAR DI GINJAL UNTUK MENGANGKUT ZAT-ZAT GINJAL UNTUK DI EKSKRESI DI OTAK UNTUK MENENTUKAN KONSENTRASI CO2, H2O DALAM OTAK DAN TINGKAT AKTIVITAS OTAK PENGATURAN OLEH SARAF OTONOM PENGATURAN SARAF BERFUNGSI SANGAT CEPAT (DALAM 5 – 30 DETIK SUDAH MULAI) PENGATURAN SIRKULASI TERJADINYA SERENTAK PENGATURAN HUMORAL ZAT VASOKONTRIKTOR: NOREPINEFRIN DAN EPINEFRIN, ANGIOTENSIN, VASOPRESIN ZAT VASODILATOR: BRADIKININ, HISTAMIN, PROSTAGLANDIN DALAM TUBUH ADA BEBERAPA PENGATUR TEKANAN DARAH, YAITU: 1. PUSAT VASOMOTOR VASOCONSTRICTOR (PRESSOR) VASODILATOR (DEPRESSOR) 2. CHEMORESEPTOR LAIN CHEMORESEPTOR CENTRAL CARDIAC CHEMORESEPTOR 3. BARORESEPTOR ARTERIAL BARORESEPTOR CAROTID BARORESEPTOR (PADA SINUS CAROTICUS) AORTIC BARORESEPTOR (PADA ARCUS AORTA) CARDIAC BARORESEPTOR 2. PENGATURAN EKSTRINSIK DARI TAHANAN PERIFER a. PENGATURAN SARAF SARAF VASOKONTRIKSI SARAF VASODILATASI PARASIMPATIS VASIDILATATOR AKAR DORSAL. VASODILATASI (TRIPLE RESPONSE RED, WHEAL, FLARE) b. PENGATURAN ENDOKRINE VASOCONSTRICTIVE HORMONE VASODILATASI KEDUANYA 3. PENGATURAN INTRINSIK TAHANAN PERIFER a. SUHU b. METABOLISME PENGATURAN TEKANAN DARAH 1. MEKANISME PENGATUR TEKANAN DARAH YANG BEKERJA JANGKA PENDEK /CEPAT BARORESEPTOR 2. MEKANISME PENGATUR TEKANAN DARAH YANG BEKERJA JANGKA PANJANG Ad 2. MEKANISME JANGKA PANJANG MEKANISME HUMORAL PENGATURAN TEKANAN ARTERI YANG MELALUI MEKANISME HUMORAL ADALAH MEKANISME SBB: a. MEKANISME VASOKONTRIKSI NOREPINEFRIN-EPINEFRIN b. MEKANISME VASOKONTRIKSI OLEH RENIN ANGIOTENSIN c. MEKANISME ALDOSTERON Regulasi sistem kardiovaskuler Regulasi sistem kardiovaskuler Regulasi sistem kardiovaskuler Regulasi sistem kardiovaskuler Pengontrolan fungsi kardiovaskuler – Hormon Tekanan darah rendah Pengontrolan fungsi kardiovaskuler – Hormon Tekanan darah tinggi