ANATOMI DAN FISIOLOGI SISTEM KARDIOVASKULER

PENDAHULUAN

Jantung terletak didalam rongga mediastinum dari ronga dada (toraks) diantara kedua paru. Selaput yang melapisi jantung disebut perikardium yang terdiri atas 2 lapisan:

• Perikardium parietalis, yaitu lapisan luar yang melekat pada tulang dada dan selaput paru.
• Perikardium viseralis, yaitu lapisan permukaan dari jantung itu sendiri yang juga disebut epikardium.

Diantara kedua lapisan tersebut terdapat cairan perikardium sebagai pelumas yang berfungsi mengurangi gesekan akibat gerak jantung saat memompa.

STRUKTUR JANTUNG

Dinding jantung terdiri dari 3 lapisan:

1. Lapisan luar disebut epikardium atau perikardium.
2. Lapisan tengah merupakan lapisan berotot, disebut miokardium.
3. Lapisan dalam disebut endokardium.

RUANG JANTUNG

Jantung terdiri dari 4 ruang, yaitu dua ruang yang berdinding tipis disebut atrium (serambi), dan 2 ruang yang berdinding tebal disebut ventrikel (bilik).

1. Atrium
2. Atrium kanan berfungsi sebagai penampungan darah yang rendah oksigen dari seluruh tubuh. Darah tersebut mengalir melalui vena kava superior, vena kava inferior, serta sinus koronarius yang berasal dari jantung sendiri. Dari atrium kanan kemudian darah di pompakan ke ventrikel kanan.

1. Atrium kiri menerima darah yang kaya akan oksigen dari paru melalui 4 buah vena pulmonalis. Kemudian darah dialirkan ke ventrikel kiri.

Antara kedua atrium dipisahkan oleh sekat yang disebut septum atrium.

1. Ventrikel
2. Ventrikel kanan, menerima darah dari atrium kanan yang kemudian dipompakan ke paru melalui arteri pulmonalis.
3. Ventrikel kiri, menerima darah dari atrium kiri kemudian memompakannya ke seluruh tubuh melalui aorta.

Kedua ventrikel dipisahkan oleh sekat yang disebut septum ventrikel.

KATUP JANTUNG

1. Katup Atrioventrikuler

Merupakan katup yang terletak diantara atrium dan ventrikel.. katup antara atrium kanan dan ventrikel kanan mempunyai tiga buah daun katup disebut katup trikuspidalis. Sedangkan katup yang terletak diantara atrium kiri dan ventrikel kiri mempunyai dua buah daun katup disebut katup bikuspidalis atau katup mitral.

Katup AV memungkinkan darah mengalir dari masing-masing atrium ke ventrikel pada waktu diastole ventrikel, serta mencegah aliran balik ke atrium pada saat sistol ventrikel.

1. Katup Semilunar

Katup pulmonal, terletak antara arteri pulmonalis dan ventrikel kanan.

Katup aorta, terletak antara ventrikel kiri dan aorta.

Kedua katup semilunar terdiri dari 3 daun katup. Adanya katup semilunar memungkinkan darah mengalir dari masing-masing ventrikel ke arteri pulmonalis atau aorta selama sistol ventrikel, dan mencegah aliran balik ke ventrikel sewaktu diastole ventrikel.

Arteri Koroner

Arteri koroner adalah cabang pertama dari sirkulasi sistemik. Sirkulasi koroner terdiri dari: arteri koroner kanan dan arteri koroner kiri. Arteri koroner bermuara di sebelah atas daun katup aorta yang disebut ”sinus valsava”.

Vena Jantung

Distribusi vena koroner sesungguhnya paralel dengan distribusi arteri koroner. Sistem vena jantung terdiri dari 3 bagian: vena tebesian, vena kardiaka anterior, sinus koronaria.

PEMBULUH DARAH

Keseluruhan sistem peredaran (sistem kardiovaskuler) terdiri dari arteri, arteriola, kapiler, venula dan vena.

Arteri

Arteri berfungsi untuk transportasi darah dengan tekanan yang tinggi ke seluruh jaringan tubuh. Dinding arteri kuat dan elastis (lentur), kelenturannya membantu mempertahankan tekanan darah diantara denyut jantung. Dinding arteri banyak mengandung jaringan elastis  yang dapat teregang saat sistol dan mengadakan rekoil saat diastol.

Arteriola

Merupakan cabang paling ujung dari sistem arteri, berfungsi sebagai katup pengontrol untuk mengatur pengaliran darah ke kapiler. Arteriol mempunyai dinding yang kuat sehingga mampu kontriksi atau dilatasi beberapa kali ukuran normal, sehingga dapat mengatur aliran darah ke kapiler. Otot arteriol dipersarafi oleh serabut saraf kolinergik yang berfungsi vasodilatasi. Arteriol merupakan penentu utama resistensi/tahanan aliran darah, perubahan pada diameternya menyebabkan perubahan besar pada resistensi.

Kapiler

Merupakan pembuluh darah yang halus dan berdinding sangat tipis, yang berfungsi sebagai jembatan diantara arteri (membawa darah dari jantung) dan vena (membawa darah kembali ke jantung).
Kapiler memungkinkan oksigen dan zat makanan berpindah dari darah ke dalam jaringan dan memungkinkan hasil metabolisme berpindah dari jaringan ke dalam darah.

Venula

Dari kapiler darah mengalir ke dalam venula lalu bergabung dengan venul-venul lain ke dalam vena, yang akan membawa darah kembali ke jantung.

Vena

Vena memiliki dinding yang tipis, tetapi biasanya diameternya lebih besar daripada arteri, sehingga vena dapat mengangkut darah dalam volume yang sama tetapi dengan kecepatan yang lebih rendah dan tidak terlalu dibawah tekanan. Karena tekanan dalam sistem vena rendah maka memungkinkan vena berkontraksi sehingga mempunyai kemampuan untuk menyimpan atau menampung darah sesuai kebutuhan tubuh.

SIRKULASI JANTUNG

Lingkaran sirkulasi jantung dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu sirkulasi sistemik dan sirkulasi pulmonal. Namun demikian terdapat juga sirkulasi koroner yang juga berperan sangat penting bagi sirkulasi jantung.

Sirkulasi Sistemik

1. Mengalirkan darah ke berbagai organ tubuh.
2. Memenuhi kebutuhan organ yang berbeda.
3. Memerlukan tekanan permulaan yang besar.
4. Banyak mengalami tahanan.
5. Kolom hidrostatik panjang.

Sirkulasi Pulmonal

1. Hanya mengalirkan darah ke paru.
2. Hanya berfungsi untuk paru-paru.
3. Mempunyai tekanan permulaan yang rendah.
4. Hanya sedikit mengalami tahanan.
5. Kolom hidrostatiknya pendek.

Sirkulasi Koroner

Efisiensi jantung sebagi pompa tergantung dari nutrisi dan oksigenasi yang cukup pada otot jantung itu sendiri. Sirkulasi koroner meliputi seluruh permukaan jantung dan membawa oksigen untk miokardium melalui cabang-cabang intramiokardial yang kecil-kecil.

Aliran darah koroner meningkat pada:

• Peningkatan aktifitas
• Jantung berdenyut
• Rangsang sistem saraf simpatis

MEKANISME BIOFISIKA JANTUNG

Tekanan Darah

Tekanan darah (blood pressure) adalah tenaga yang diupayakan oleh darah untuk melewati setiap unit atau daerah dari dinding pembuluh darah. Faktor yang mempengaruhi tekanan darah adalah: curah jantung, tahanan pembuluh darah perifer, aliran, dan volume darah.

Bila seseorang mangatakan tekanan darahnya adalah 100 mmHg maka tenaga yang dikeluarkan oleh darah dapat mendorong merkuri pada tabung setinggi 50 mm.

Aliran Darah

Aliran darah pada orang dewasa saat istirahat adalah 5 L/menit, ayang disebut sebagai curah jantung (cardiac output). Aliran darah melalui pembuluh darah dipengaruhi oleh dua faktor:

• Perbedaan Tekanan ( DP: P1-P2), merupakan penyebab terdorongnya darah melalui pembuluh.
• Hambatan terhadap aliran darah sepanjang pembuluh, disebut juga sebagai ”vascular resistance” atau tahanan pembuluh.

Beda tekanan antara dua ujung pembuluh darah menyebabkan darah mengalir dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah, sedangkan resistensi / tahanan menghambat aliran darah.

Rumus:       Q  : DP

R

Q       : aliran

DP      : perbedaan tekanan

R       : resistensi

Resistensi

Resistensi/tahanan adalah hambatan terhadap aliran darah terhadap suatu pembuluh yang tidak dapat diukur secara langsung. Resistensi dipengaruhi oleh dua faktor yaitu: diameter pembuluh darah (terutama arteriol) dan viskositas (kekentalan) darah. Peningkatan diameter pembuluh darah (vasodilatasi) akan menurunkan tahanan, sedangkan penurunan diameter pembuluh darah (vasokontriksi) dapat meningkatkan resistensi. Viskositas sebagaian besar dipengaruhi oleh kadar hematokrit (ht), yaiu prosentase volume darah yang ditempati oleh sel darah merah. Semakin tinggi viskositas darah, maka semakin meningkat pula resistensi pembuluh darah.

STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER

Jantung terletak di dalam rongga mediastinum dari rongga dada diantara kedua paru.Terdapat selaput yang mengitari jantung yang disebut perikardium, terdiri dari dua lapisan:

-         Perikardium parietalis : lapisan luar melekat pada tulang dada dan paru

-         Perikardium viseralis : lapisan permukaan jantung/ epikardium

Diantara kedua lapisan ini terdapat cairan perikardium.

STRUKTUR JANTUNG

Dinding jantung terdiri dari 3lapisan :

1.      Lapisan luar (epikardium)

2.      Lapisan tengah (Miokardium)

3.      Lapisan dalam (endokardium)

Ruang – Ruang Jantung

Jantung terdiri dari 4 ruang, yaitu 2 berdinding tipis disebut atrium(serambi) dan 2 berdinding tebal disebut ventrikel (bilik)

1.      Atrium

a.       Atrium kanan berfungsi sebagai penampung darah rendah oksigen dari seluruh tubuh. Kemudian darah dipompakan ke ventrikel kanan melalui katub  dan selanjutnya ke paru.

b.     Atrium kiri menerima darah yang kaya oksigen dari kedua paru melalui 4 buah vena pulmonalis. Kemudian darah mengalir ke ventrikel kiri melalui katub dan selanjutnya ke seluruh tubuh melalui aorta.

Kedua atrium dipisahkan oleh sekat yang disebut septum atrium.

2.      Ventrikel

      Merupakan alur alur otot yang disebut trabekula. Alur yang menonjol disebut   muskulus papilaris, ujungnya dihubungkan dengan tepi daun katub           atrioventrikuler oleh serat yang disebut korda tendinae.

a.       Ventrikel kanan menerima darah dari atrium kanan dan dipompakan ke paru melalui arteri pulmonalis

b.      Ventrikel kiri menerima darah dari atrium kiri dan dipompakan keseluruh tubuh melalui aorta

            Kedua ventrikel dipisahkan oleh sekat yang disebut septum ventrikel.

Katup Katup Jantung

1.      Katup atrioventrikuler

Terletak antara atrium dan ventrikel. Katup yang terletak diantara atrium kanan dan ventrikel kanan mempunyai 3 buah daun katup ( trikuspid). Sedangkan katup yang terletak diantara atrium kiri dan ventrikel kiri mempunyai dua buah daun katup ( Mitral). Memungkinkan darah mengalir dari atrium ke ventrikel pada fase diastole dan mencegah aliran balik pada fase sistolik.

2.      Katup Semilunar

a.       Katup Pulmonal terletak pada arteri pulmonalis dan memisahkan pembuluh ini dari ventrikel kanan.

b.      Katup Aorta terletak antara ventrikel kiri dan aorta.

 Kedua katup ini mempunyai bentuk yang sama terdiri dari 3 buah daun katup yang simetris. Danya katup ini memungkinkan darah mengalir dari masing-masing ventrikel ke arteri selama sistole dan mencegah aliran balik pada waktu diastole.

Pembukaan katup terjadi pada waktu masing-masing ventrikel berkontraksi, dimana tekanan ventrikel lebih tinggi dari tekanan didalam pembuluh darah arteri.

Pembuluh Darah Koroner

1.      Arteri

      Dibagi menjadi dua :

-         Left Coronary Arteri (LCA) : left main kemudian bercabang besar menjadi: left  anterior decending arteri(LAD), left circumplex arteri (LCX)

-         Right Coronary Arteri

2. Vena: vena tebesian, vena kardiaka anterior, dan sinus koronarius.

                    Gambar 2. Anatomi Jantung dan pembuluh Darah Koroner

FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER

Lingkaran sirkulasi dapat dibagi atas dua bagian besar yaitu sirkulasi sistemik dan sirkulasi pulmonalis

Sirkulasi Sistemik

1.      Mengalirkan darah ke berbagi organ

2.      Memenuhi kebutuhan organ yang berbeda

3.      Memerlukan tekanan permulaan yang besar

4.      Banyak mengalami tahanan

5.      Kolom hidrostatik panjang

Sirkulasi Pulmonal

1.      Hanya mengalirkan darah ke paru

2.      Hanya berfungsi untuk paru

3.      Mempunyai tekanan permulaan yang rendah

4.      hanya sedikit mengalai tahanan

5.      Kolom hidrostatik pendek

Sirkulasi Koroner

Sirkulasi koroner meliputi seluruh permukaan jantung dan membawa oksigen untuk miokardium melalui cabang cabang intar miokardial yang kecil. Aliran darah koroner meningkat pada:

1.      Aktifitas

2.      Denyut jantung

3.      Rangsang sistem syaraf simpatis 

                                

PERTIMBANGAN BIOFISIKA

Hubungan antara aliran, tekanan, dan tahanan:

1.      Aliran darah: perbedaan tekanan dan hambatan aliran darah sepanjang pembuluh

      (vasculer resistance)

2.      Tekanan darah

      Adalah tenaga yang diupayakan oleh darah untuk melewati setiap unit atau daerah          dari dinding pembuluh darah.

3.      Resistensi Terhadap Aliran darah.

      Dikenal dengan SVR (sistemic vasculer resistance ) dan PVR (Pulmonal vasculer     reristance). Ditentukan oleh diameter pembuluh darah dan viscositas.

SISTEM KONDUKSI ATAU HANTARAN

Di dalam otot jantung terdapat jaringan khusus yang mengahntarkan aliran listrik. Jaringan tersebut mempunyai sifat-sifat khusus:

1.      Otomatisasi                 : menimbulkan impuls/rangsang secara spontan

2.      Irama                           : pembentukan rangsang yang teratur

3.      Daya konduksi : kemampuan untuk menghantarkan

4.      Daya rangsang  : kemampuan bereaksi terhadap rangsang         

Perjalan impuls/rangsang dimulai dari:

1.      Nodus SA (sino atrial)

-         traktus iternodal

-         Brachman bundle

2.      Nodus AV (atrio ventrikel)

3.      Bundle of HIS ( bercabang menjadi dua: kanan dan kiri):

      - Rihgt bundle branch

          - Left bundel brac

4. Sistem PURKINJE

                          

SIKLUS JANTUNG

1.      Fase kontraksi isovolumetrik

2.      Fase ejeksi cepat

3.      Fase diastasis

4.      Fase pengisian cepat

5.      Fase relaksasi isovolumetrik

FAKTOR FAKTOR PENENTU KERJA JANTUNG

Faktor jantung dipengaruhi oleh 4 faktor utama yang saling berkaitan dalam menentukan isi sekuncup (stroke volume) dsan curah jantung (cardiac output)

Beban Awal (Preload)

1.      Derajat dimana otot jantung diregangkan sebelum ventrikel kiri berkontraksi (ventrikel end diastolic volume)

2.      Berhubungan dengan panajng otot jantung, regangan dan volume.

3.      Semakin regang serabut otot jantung pada batas tertentu semakin kuat kontraksi.

Faktor penentu beban awal:

1.      Insufisiensi mitral ­ beban awal

2.      Stenosis mitral ¯ beban awal

3.      volume sirkulasi

4.      Obat-obatan : vasokontriktor ­, vasodilator ¯

Beban Akhir (Afterload)

1.      Tahanan yang harus dihadapi saat darah keluar dari ventrikel kiri

2.      Beban untuk membuka katup aorta dan mendorong darah selama fase sistolik.

3.      Systemic vascular resistance (SVR)

Faktor penentu beban akhirr:

1.      Stenosis aorta meningkatkan beban akhir

2.     Vasokontriksi perifer meningkatkan beban akhir

3.     Hipertensi meningkatkan beban akhir

4.     obat-obatan.

Kontraktilitas

Hukum Frank – Straling

-         Makin besar isi jantung sewaktu diastole semakin besar jumjalh darah yang dipompaakan ke aorta

-         Dalam batas-batas fisiologis jantung memompkan keseluruh tubuh darah yang kembali ke jantung tanpa menyebabklan penumpukan di vena

-         Jantung dapat memompakan jumlah darah yang sedikit ataupun jumlah darah yang besar bergantung pada jumlah darah yang mengalir kembali ke vena

Frekuensi Jantung

                                                Patofisiologi

Blood pressure =

Cardic out put      X       Tahanan perifer    

        

   HR x Stroke Volume                 Kontrol Hormonal    Kontrol system syaraf simpatik       Kontrol Lokal

Pre load   After load   Kontraktilitas