Makalah Blok8-karvas Yodadesikakolim.docx

Struktur Anatomi dan Fisiologi dari Jantung sebagai Alat Pompa dalam Sistem Kardiovaskular Yoda Desika Kolim 102011014 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510 Email : [email protected]

Abstrak: Jantung merupakan suatu organ otot berongga yang terletak di pusat dada. Jantung merupakan alat berdenyut yang terdiri dari dua atrium dan dua ventrikel. Sistem kardiovaskular yang mencakup jantung dan sistem sirkulasi, menghantarkan darah ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah, sehingga tiap sel menerima banyak suplai oksigen dan bahan makanan. Jantung juga mempunyai enzim kardiovaskular serta mempunyai mekanisme kerja yang dapat diukur dengan elektrokardiograf. Jantung tersusun dari otot-otot jantung yang mendapatkan persarafan dari sistem saraf otonom. Selain itu, jantung juga menerima suplai darah dari sistem vaskularisasinya. Darah merupakan salah satu komponen utama dalam sistem kardiovaskular dan mempunyai peranan yang penting di dalam tubuh. Kata kunci: Sistem kardiovaskular, jantung, darah, enzim kardiovaskular.

Abstract: Heart is a hollow muscular organ which is located in the center of the chest. Heart consists of two atria and two ventricles. Cardiovascular system includes the heart and circulatory system, delivering blood to the body through blood vessels, so that each cell receives a lot of oxygen and food supply. The heart also has a cardiovascular enzymes and working mechanism that can be measured with an electrocardiograph. The heart is composed of the heart muscles which is get innervation of the autonomic nervous system. In

1

addition, the heart also receives blood supply from vascularization system. Blood is one of the main components in the cardiovascular system and have an important role in the body. Keywords: Cardiovascular system, heart, blood, cardiovascular enzyme.

Pendahuluan Dalam bidang keilmuan yang lebih umum, sistem kardiovaskular sering disebut sebagai sistem transportasi tubuh atau sistem peredaran darah. Transportasi dan peredaran disini adalah sebuah proses pengedaran berbagai zat yang diperlukan tubuh sekaligus pengambilan zat yang tidak diperlukan untuk kemudian dikeluarkan dari tubuh. Sistem kardiovaskular ini memiliki tiga komponen utama yaitu jantung, darah dan pembuluh darah. Makroskopis dan mikroskopis jantung terdiri dari berbagai struktur seperti otot jantung, vaskularisasi jantung, susunan pembuluh darah dalam jantung maupun persarafan dari jantung itu sendiri. Sementara darah terdiri dari komponen-komponen padat maupun cair yang mempunyai peranan yang penting dan semua ini akan dibahas di dalam makalah ini. Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah agar kita dapat mengerti dan lebih memahami tentang struktur anatomi, fisiologi dan biokimia dari jantung.

Jantung Jantung merupakan suatu organ muskularis yang mempunyai rongga di dalamnya dan berbentuk kerucut (conus) dengan ukuran sebesar kepal/tinju pemiliknya. Jantung terletak di dalam mediastinum media pars inferior, di sebelah ventral ditutupi oleh sternum dan cartilago costalis III-VI. Apex kerucut terletak di inferior, anterior dan ke sinistra. Hampir 2/3 bagian jantung terletak di sebelah sinistra bidang media. Jantung pada pertumbuhannya mengadakan invaginasi dinding saccus serosa dari atas dan bawah sehingga praktis menutupi rongga tersebut sehingga hanya merupakan ruang potensial saja.1 Jantung bersandar pada diafragma di antara bagian inferior kedua paru dan dibungkus oleh membran khusus yang disebut pericardium. Pericardium merupakan kantung serofiborsa, berbentuk conus, berisi jantung dan pangkal pembuluh darah besar. Pericardium terletak pada mediastinum, di posterior corpus sterni dan cartilago costalis II-IV, di anterior vertebra thorachalis V-VIII.1 Pericadium terdiri dari dua saccus yang berhubungan erat satu sama lain tetapi berbeda struktur, yaitu saccus externa yang dikenal sebagai pericardium fibrosa yang terdiri dari jaringan ikat fibrosa; dan saccus interna yang dikenal sebagai pericardium serosa dan merupakan membran halus yang berbatasan dengan saccus fibrosa dan meliputi jantung.1 2

Pericardium fibrosa merupakan kantong berbentuk conus, ke superior menyempit dan melanjut sebagai lapisan luar pembuluh darah besar dan fascia pretrachealis, ke arah inferior melekat pada centrum tendineum dan pars muscularis diafragma sinistra. Pericardium fibrosa mengadakan

perlekatan

pada

dataran

posterior

sternum

lewat

ligamentum

pericardiacosternalis superior yang berhubungan dengan ujung superior corpus sternum dan ligamentum pericardiacosternalis inferior yang berhubungan dengan ujung posterior corpus sterni. Hubungan ini berfungsi memelihara jantung tetap di posisinya dan mencegah over distensi.1 Pericardium serosa merupakan kantung tertutup yang berhubungan dengan pericardium fibrosa dan didesak (invaginasi) jantung sehingga terbentuk pars parietalis dan pars visceralis yang memudahkan jantung bergerak bebas dalam pericardium fibrosa. Pars visceralis disebut juga epicardium yang membungkus jantung dan pembuluh darah besar. Bagian pericardium serosa yang menutupi pembuluh darah seolah-olah tersusun dalam bentuk 2 tabung, yaitu:2 -

Aorta dan truncus pulmonalis tersusun dalam satu tabung.

-

Vena cava superior et inferior dan keempat vv. pulmonales tersusun dalam tabung lain yang perlekatannya terhadap pars parietalis membentuk sinus huruf U terbalik yang terletak di posterior atrium sinistrum dan disebut sebagai sinus oliquus pericardii. Sedangkan sinus yang terletak di antara aorta, truncus pulmonalis di sebelah anterior dan atrium di sebelah posterior disebut sinus transversus pericardii.

Otot Jantung Otot jantung tersusun atas fibra atau serabut otot yang berjalan transversal dan longitudinal dan saling menjalin. Otot jantung dibedakan menjadi fibra dari atrium, fibra dari ventrikel, dan atrioventricularis bundle (bundle His).1 Fibra atrium tersusun superior 2 lapis yaitu fibra superficial dan fibra profunda. Fibra superficial meliputi kedua atrium bersama-sama, serabut ototnya nyata terlihat pada bagian anterior atrium, fibra berjalan melintasi basis cordis untuk kemudian berjalan transversal membentuk lapisan tipis dan tidak lengkap dari dinding atrium, sebagian serabutnya menuju ke septum interatriorum. Fibra profunda terdiri atas fibra yang berjalan spiral dan fibra yang berjalan melingkar. Pada fibra yang berjalan spiral, serabut ototnya berjalan ke superior melewati masing-masing atrium dan melalui ujung serabut melekat pada annulus atrioventricularis yang berhubungan dengan bagian anterior dan posteriornya. Pada fibra

3

yang berjalan melingkar, serabut ototnya mengelilingi auricula dan membentuk berkas otot seperti cincin mengelilingi akhir vena dan mengelilingi fossa ovalis.1 Fibra ventrikel tersusun secara kompleks. Otot ventrikel ini tersusun dari fibra/lapisan superficial dan lapisan profunda. Lapisan superficial meliputi:2 -

Fibra yang berjalan dari tendo infundibulum, serabutnya berjalan melewati facies diafragmatica berjalan melengkung melingkari margo acutus dan berjalan ke inferior, ke arah sinistra melintasi sulcus interventricularis anterior dan mengelilingi apex untuk membentuk vortex dan kemudian berjalan ke superior dan ke dalam untuk berakhir di m.papillaris ventriculus sinister. Yang berasal dari pertengahan anterior tendo infundibulum melekat pada m.papillaris inferior dan m.papillaris septalis. Yang berasal dari pertengahan posterior tendo berakhir pada m.papillaris superior.

-

Fibra yang timbul dari annulus atrioventricularis dextra berjalan diagonal melintasi facies diafragmatica ventriculus dexter dan melingkari margo dextra ke facies costosternalis.

-

Fibra yang berasal dari annulus atrioventricularis sinistra berjalan melintasi sulcus interventricularis inferior, berkalan berturutan ke ventriculus dexter dan berakhir pada m.papillaris. Lapisan profunda berjumlah 3, ketiga serabut otot ini dimulai dari m.papillaris dari

salah satu ventrikel dan berjalan melengkung berbentuk huruf S, berputar pada sulcus interventricularis untuk berakhir pada m.papillaris ventrikel sisi yang lain. Yang berasal dari lapisan I akan melingkari ventriculus dexter dan melintasi septum menuju ventriculus sinister, bersatu dengan fibra superficial dari annulus atrioventricularis dextra untuk membentuk m.papillaris inferior. Lapisan II mempunyai daerah yang berbatasan di ventriculus dexter sedangkan di ventriculus sinister daerahnya lebih luas dan akan bersatu dengan fibra superficial yang berasal dari pertengahan anterior tendo infundibulum untuk membentuk m.papillaris septalis. Lapisan III hampir seluruhnya menyelubungi ventriculus sinister dan bersatu dengan fibra superficial yang berasal dari pertengahan posterior tendo infundibulum untuk membentuk m.papillaris superior.1 Susunan otot dari ketiga lapis ini akan menjamin terjadinya sinkronisasi sistolik dari ventrikel dan penutupan valvula atrioventricularis. Disamping ketiga lapis otot yang profunda ini, masih dijumpai adanya 2 berkas serabut otot yang tidak berakhir pada m.papillaris yaitu yang

pertama

berasal

dari

annulus

atrioventricularis

dextra

melintasi

septum

atrioventricularis kemudian melingkari lapisan dalam ventriculus sinister dan berakhir di annulus atrioventricularis sinistra. Sementara serabut otot yang kedua hanya terdapat di 4

ventriculus sinister, otot ini melekat pada annulus atrioventricularis sinistra kemudian berjalan melingkari bagian dari ventrikel yang berdekatan dengan orificium aorticum.2 Masing-masing sel otot jantung saling berhubungan untuk membentuk serat yang bercabang-cabang, dengan sel-sel yang berdekatan disatukan ujungnya struktur khusus yang dinamai diskus interkalaris. Di dalam lempeng ini terdapat desmosom dan gap junction. Desmosom adalah suatu tipe taut erat yang secara mekanis menyatukan sel-sel, sangat banyak terdapat di jaringan seperti jantung yang mengalami stres mekanis besar. Pada interval-interval tertentu di sepanjang diskus interkalaris, membran yang saling berhadapan saling mendekat untuk membentuk gap junction, yaitu daerah dengan resistensi listrik rendah yang memungkinkan potensial aksi menyebar dari satu sel jantung ke sel sekitarnya.3

Gambar 1. Susunan Serat Otot Jantung.3

Vaskularisasi Jantung Jantung mendapat pendarahan dari a.coronaria cordis yang merupakan cabang dari aorta ascendens. Arteri coronaria cordis ini ada dua yaitu a.coronaria dextra dan a.coronaria sinistra.1 Arteri coronaria dextra timbul dari sinus aorticus anterior, mula-mula berjalan ke anterior dextra untuk muncul di antara truncus pulmonalis dan auricula dextra, kemudian berjalan inferior dextra pada sulcus atrioventricularis menuju pertemuan margo dextra dan inferior cordis, untuk kemudian berputar ke sinistra sepanjang bagian posterior jantung

5

sampai sulcus interventricularis posterior, dimana ia beranastomosis dengan a.coronaria sinistra. Cabang-cabang dari a.coronaria dextra yaitu:1 -

Ramus interventricularis posterior (ramus descendensis posterior) dimana arteri ini berjalan ke inferior di dalam sulcus interventricularis posterior menuju ke apex dan memberi pendarahan kedua ventrikel

-

Ramus marginalis yang timbul pada margo dextra dan berjalan mengikuti margo acutus. Ujungnya berakhir di dekat apex pada facies posterior ventriculus dexter, mendarahi facies anterior dan posterior ventriculus dexter, memberi cabang kecil ke atrium dextrum. Salah satu cabangnya melintas di antara atrium dextrum dan v.cava superior untuk mendarahi nodus sinuatrialis (ramus nodi sinuatrialis).

Gambar 2. Perjalanan Arteri Coronaria.1

Arteri coronaria sinistra timbul dari sinus aorticus posterior sinistra, berjalan ke anterior di antara truncus pulmonalis dan auricula sinistra kemudian membelok ke sinistra menuju sulcus atrioventricularis anterior sebagai a.interventricularis anterior, kemudian berjalan ke posterior mengelilingi margo sinistra untuk berjalan bersama sinus coronarius sampai sejauh sulcus interventricularis posterior sebagai a.interventricularis poterior dimana ia akan beranastomosis dengan yang dextra. Cabang-cabangnya yaitu:1 -

Ramus interventricularis anterior Arteri ini dipercabangkan pada saat a.coronaria sinistra akan berbelok ke sinistra. Ia berjalan ke inferior di dalam sulcus interventricularis anterior menuju incisura apicis 6

cordis. Memberi pendarahan kedua ventricel dan beranastomosis dengan ramus interventricularis posterior (cabang a.coronaria dextra). -

Ramus circumflexa Ramus circumflexa mengikuti bagian sinistra dari sulcus coronarius, mula-mula ia berjalan ke sinistra kemudian ke dextra sampai di dekat sulcus interventricularis posterior. Ramus ini memperdarahi atrium dan ventriculus sinister.

Persarafan Jantung Jantung mendapat persarafan dari ramus cardiacus n.vagus dan truncus simpaticus. Kedua saraf ini bergabung menjadi plexus cardiacus dan cabang-cabangnya yaitu plexus coronarius yang berjalan bersama a.coronaria. Saraf simpatis merupakan serabut postganglionik dari medula spinalis segmen cervical dan thoracal bagian superior.1 Saraf parasimpatis (n.vagus) merupakan serabut preganglionik dimana ganglionnya terletak di jaringan ikat pericardium dari atrium dan di septum interatriorum.1 Pada saraf parasimpatis terdapat nodus sinoatrialis yang memperlambat frekuensi ritme nodus; miokardium yang memperlemah kontraksi; fasciculus atrioventricularis yang memperlambat penghantaran impuls; dan a.coronaria untuk vasokontriksi.2 Sedangkan pada saraf simpatis terdapat nodus sinoatrialis yang mempercepat frekuensi ritme nodus, miokardium yang memperkuat kontraksi, fasciculus atrioventricularis yang mempercepat penghantaran impuls; dan a.coronaria untuk vasodilsuperiori.1

Susunan Pembuluh Darah Darah dialirkan melalui pembuluh darah. Jantung berkontraksi dan berelaksasi mendorong darah ke seluruh sistem sirkulasi, yang mencakup sirkulasi pulmonal dan sirkulasi sistemik.4 Sirkulasi pulmonal berfungsi untuk membawa darah dari jantung ke paru dan kemudian kembali ke jantung. Pembuluh darah yang berperan adalah:4 -

Arteri pulmonalis yang berfungsi untuk membawa darah tak beroksigen ke paru.

-

Kapiler pulmonalis dalam paru yaitu pembuluh darah khusus untuk pertukaran gas. Disini, darah melepaskan karbondioksida dan mengambil oksigen.

-

Vena pulmonalis yang berfungsi untuk mengembalikan darah beroksigen ke jantung.

7

Sirkulasi sistemik berperan dalam mensuplai darah ke seluruh bagian tubuh lainnya. Pembuluh darah yang berperan dalam sirkulasi sistemik ini adalah:4 -

Arteri elastis Darah beroksigen meninggalkan jantung dan masuk aorta, suatu arteri elastis terbesar. Aorta bercabang-cabang menjadi jala-jala arteri muskular yang rumit untuk mendistribusikan darah ke bagian utama tubuh.

-

Arteriol Merupakan arteri yang lebih kecil dan dipercabangkan dari arteri muskular kecil dan berperan dalam membawa darah ke suatu jala-jala kapiler yang beranastomosis luas.

-

Kapiler Merupakan cabang sistem kardiovaskular yang terkecil dan terdapat banyak serta putus-putus di jaringan perifer. Sebenarnya semua sel menerima dan melepaskan metanolit, yang berdifusi melalui dinding kapiler.

-

Venula Merupakan pembuluh kecil yang menerima curahan dari jala-jala kapiler dan membawanya ke vena.

-

Vena Merupakan pembuluh darah yang menerima darah dari venula dan membawanya kembali ke jantung. Dekat jantung, vena mencurahkan isinya ke vena cava superior dan inferior, yang merupakan vena terbesar dalam tubuh.

Gambar 3. Sirkulasi Jantung.1

8

Susunan umum pembuluh darah terdiri atas lapisan konsentris jaringan yaitu tunika intima, tunika media, dan tunika adventisia. Tunika intima adalah lapis jaringan yang terdalam, terdiri dari epitel selapis gepeng (endotel) dan jaringan ikat areolar (subendotel). Pada pembuluh darah, tunika intima ini dekat dengan lumen yang mencakup endotel dan membran basalisnya. Pada jantung, tunika intima disebut endokardium.4 Tunika media adalah lapis tengah jaringan. Pada pembuluh darah, lapis ini terdiri atas sel otot polos, serat elastis, serat kolagen dam beberapa sel jaringan ikat lainnya. Tunika media pada jantung disebut miokardium.4 Tunika adventisia adalah lapis terluar jaringan yang terdiri atas jaringan ikat longgar, serat saraf, pembuluh limf dan vasa vasorum. Pada jantung, tunika adventisia disebut epikardium. Batas antara tunika intima dan tunika media adalah tunika elastika interna, sedangkan batas antara tunika media dan tunika adventitia adalah tunika elastika eksterna.4

Gambar 4. Susunan Umum Pembuluh Darah.4

Pada peredaran darah sistemik, darah meninggalkan ventrikel kiri jantung melalui pembuluh darah besar aorta, yaitu arteri terbesar dalam tubuh. Aorta ini bercabang menjadi arteri lebih kecil yang menghantarkan darah ke berbagai bagian tubuh. Arteri-arteri ini bercabang dan beranting lebih kecil lagi hingga sampai pada arteriola. Arteri-arteri ini mempunyai dinding yang sangat berotot yang menyempitkan salurannya dan menahan aliran darah. Fungsinya adalah mempertahankan tekanan darah arteri dan dengan jalan mengubah9

ubah ukuran saluran dan mengatur aliran darah dalam kapiler. Dinding kapiler sangat tipis sehingga dapat berlangsung pertukaran zat antara plasma dan jaringan interstitil. Kemudian kapiler-kapiler ini bergabung dan membentuk pembuluh lebih besar yang disebut venula, yang kemudian juga bersatu menjadi vena, untuk menghantarkan darah kembali ke jantung. Semua vena bersatu dan bersatu lagi hingga terbentuk dua batang vena yaitu vena cava inferior yang mengumpulkan darah dari badan dan anggota gerak bawah, dan vena cava superior yang mengumpulkan darah dari kepala dan anggota gerak atas. Kedua pembuluh darah ini menuangkan isinya ke dalam atrium kanan jantung.5 Peredaran darah pulmonal dimulai ketika darah dari vena tadi kemudian masuk ke ventrikel kanan yang berkontraksi dan memompanya ke dalam arteri pulmonalis. Arteri ini bercabang dua untuk menghantarkan darahnya ke paru-paru kanan dan kiri. Darah tidak sukar memasuki pembuluh-pembuluh darah yang mengaliri paru-paru. Di dalam paru-paru setiap arteri membelah menjadi arteriola dan akhirnya menjadi kapiler pulmonal yang mengitari alveoli di dalam jaringan paru-paru untuk mengambil oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Kemudian kapiler pulmonal bergabung menjadi vena, dan darah dikembalikan ke jantung oleh empat vena pulmonalis dan darahnya dituangkan ke dalam atrium kiri. Darah ini mengalir masuk ke dalam ventrikel kiri. Ventrikel ini berkontraksi dan darah dipompa masuk ke dalam aorta. Maka setelah itu dimulai lagi peredaran darah sistemik melalui susunan pembuluh darah yang ada di dalam tubuh kita.5

Gambar 5. Sirkulasi Jantung.5

10

Mekanisme Kerja Jantung Kontraksi sel otot jantung untuk menyemprotkan darah dipicu oleh potensial aksi yang menyapu ke seluruh membran otot. Jantung mempunyai kemampuan autorhytmicity yaitu kemampuan untuk membangkitkan sendiri impuls listrik yang ritmis sehingga timbul potensial aksi dan kontraksi jantung terjadi secara serentak. Sifat autorhytmicity dimiliki sistem penghantar khusus dengan degradasi dan kecepatan tertentu. Terdapat dua jenis khusus sel otot jantung yaitu:3 -

Sel kontraktil, yang membentuk 99% dari sel-sel otot jantung, melakukan kerja mekanis memompa darah. Sel-sel ini dalam keadaan normal tidak membentuk sendiri potensial aksinya.

-

Sebaliknya, sel-sel jantung sisanya yang sedikit tetapi sangat penting, yaitu sel otoritmik yang tidak berkontraksi tetapi khusus memulai dan menghantarkan potensial aksi yang menyebabkan kontraksi sel-sel jantung kontraktil. Berbeda dari sel saraf dan sel otot rangka, yang membrannya berada pada potensial

istirahat yang konstan kecuali jika sel dirangsang, sel otoritmik jantung tidak memiliki potensial istirahat. Sel-sel ini malah memperlihatkan aktivitas pemacu; yaitu, potensial membrannya secara perlahan terdepolarisasi atau bergeser, antara potensial-potensial aksi sampai ambang tercapai, saat membran mengalami potensial aksi. Pergeseran lambat potensial membran sel otoritmik ke ambang disebut potensial pemacu. Melalui siklus berulang tersebut, sel-sel otoritmik tersebut memicu potensial aksi, yang kemudian menyebar ke seluruh jantung untuk memicu denyut berirama tanpa rangsangan saraf apapun.3 Potensial pemacu disebabkan oleh adanya interaksi kompleks beberapa mekanisme ionik yang berbeda. Perubahan terpenting dalam perpindahan ion yang menimbulkan potensial pemacu adalah penurunan arus K+ keluar disertai oleh arus Na+ masuk yang konstan dan peningkatan arus Ca2+ masuk.3 Fase awal depolarisasi lambat ke ambang disebabkan oleh penurunan siklus fluks pasif K+ keluar disertai kebocoran Na+ ke dalam yang berlangsung lambat dan konstan. Di sel otoritmik jantung, permeabilitas K+ tidak tetap diantara potensial aksi seperti di sel saraf dan sel otot rangka. Permeabilitas membran terhadap K+ menurun diantara dua potensial aksi karena saluran K+ secara perlahan menutup pada potensial negatif. Penutupan lambat ini secara bertahap mengurangi aliran keluar ion positif kalium mengikuti penurunan gradien konsentrasinya. Juga, tidak seperti sel saraf dan sel otot rangka, sel otoritmik jantung tidak memiliki saluran Na+ berpintu voltase. Sel-sel ini memiliki saluran yang selalu terbuka dan sehingga permeabel terhadap Na+ pada potensial negatif. Akibatnya, terjadi influks pasif Na+ 11

dalam jumlah kecil dan konstan pada saat yang sama ketika kecepatan efluks K+ secara perlahan berkurang. Karena itu, bagian dalam secara gradual menjadi kurang negatif; yaitu membran secara bertahap mengalami depolarisasi dan bergeser menuju ambang.3 Pada paruh kedua potensial pemacu, suatu saluran Ca2+ transien (saluran Ca2+ tipe T), salah satu dari dua jenis saluran Ca2+ berpintu voltase, membuka. Sewaktu depolarisasi lambat berlanjut, saluran ini terbuka sebelum membran mencapai ambang. Influks singkat Ca2+ yang terjadi semakin mendepolarisasi membran, membawanya ke ambang. Jika ambang telah tercapai, terbentuk fase naik potensial aksi sebagai respons terhadap pengaktifan saluran Ca2+ berpintu voltase yang berlangsung lebih lama (saluran Ca2+ tipe L) dan diikuti oleh influks Ca2+ dalam jumlah besar. Fase naik yang diinduksi Ca2+ pada sel pemacu jantung ini berbeda dari yang terjadi di sel saraf dan sel otot rangka, yaitu influks Na+ dan bukan influks Ca2+ yang mengubah potensial ke arah positif.3 Fase turun disebabkan, seperti biasanya, oleh efluks K+ yang terjadi ketika permeabilitas K+ meningkat akibat pengaktifan saluran K+ berpintu voltase. Setelah potensial aksi selesai, terjadi depolarisasi lambat berikutnya menuju ambang akibat penutupan saluran K+ secara perlahan.3

Gambar 6. Aktivitas Pemacu Sel Otoritmik Jantung.3

Kecepatan membentuk impuls berbagai bagian sistem penghantar khusus berbeda sehingga kecuraman depolarisasi lambat juga berbeda. Sistem penghantar khusus mampu

12

membentuk rangsang (impuls) tanpa rangsangan dari luar dan juga berperan dalam menyalurkan rangsang. Sistem penghantar khusus terdiri dari :3 -

Simpul SA (Sino Auricle), berada di dinding atrium kanan dekat muara vena cava superior, ditemukan oleh Keith Flack sehingga disebut juga sebagai simpul Keith Flack.

-

Simpul AV (Atrio-Ventrikel), ditemukan oleh Aschof dan Tawara. Simpul AV merupakan suatu berkas kecil sel-sel otot jantung khusus yang terletak di bagian bawah septum atrium dekat muara sinus coronaries.

-

Jaras intermodal (intermodal pathways) terdiri dari 3 jaras yaitu: di anterior ada berkas bachman membentuk cabang yang menembus septum atrium menuju atrium kiri, di media ada berkas wenckebach, dan di posterior ada berkas Torel.

-

Berkas his (berkas AV), merupakan lanjutan dari simpul AV. Berkas his menembus annulus fibrous kemudian menuju septum ventrikel membentuk berkas his kanan dan kiri kemudian berlanjut menuju ventrikel kanan dan ventrikel kiri.

-

Serat purkinje, merupakan serta-serat halus terminal yang menjulur dari berkas his dan menyebar ke seluruh miokardium ventrikel seperti ranting kecil dari suatu cabang pohon. Karena berbagai sel otoritmik memiliki laju depolarisasi lambat ke ambang yang

berbeda-beda, maka frekuensi normal pembentukan potensial aksinya juga berbeda-beda. Urutan kemampuan membentuk potensial aksi berbagai bagian sistem penghantar khusus berbeda, simpul SA mempunyai kemampuan 80-100/menit, simpul AV mempunyai kemampuan 40-60 /menit, dan serat purkinje mempunyai kemampuan 20-40/menit. Sel-sel jantung dengan kecepatan inisiasi potensial aksi tertinggi terletak di nodus SA. Impuls dari simpul SA akah dihantarkan melalui gap junction ke seluruh atrium kanan. Dari simpul SA melalui cabang berkas bachman (interatrial band) akan dihantarkan ke atrium kiri melalui gap junction menuju miokardium atrium kiri.3 Dari simpul SA akan diteruskan ke simpul AV melalui jaras intermodal. Saat menuju simpul AV, hantaran mengalami hambatan yang dikenal sebagai istitalah AV delay yang berlangsung sekitar 0.08-0.12 detik (pada EKF dikenal sebagai segmen PR). Kemudian impuls dengan cepat menyebar ke berkas his dan serat purkinje sehingga terjadi pengaktifan miokardium ventrikel secara simultan (kontraksi serentak). Irama jantung yang berasal dari simpul SA dan penyebaran seperti impuls normal ini menyebabkan jantung berdenyut dengan irama sinus.3

13

Bila simpul SA gagal membentuk impuls spontan, maka fungsi simpul SA akan diambil oleh sistem penghantar khusus lain dengan frekuensi tercepat kedua untuk membentuk impuls yaitu simpul AV. Pada keadaan normal, simpul SA adalah penentu irama dasar kerja jantung sehingga simpul SA bertindak sebagai pacemaker atau picu jantung. Pembentukan dan penghantaran impuls normal disebut irama sinus. Apabila terjadi gangguan pada pembentukan dan penghantaran impuls maka akan terjadi kekacauan irama jantung yang dikenal dengan istilah aritmia.3

Gambar 7. Sistem Penghantar Khusus Jantung.3

Electrocardiograf EKG (Electrocadiograf) ditemukan oleh Willem Einthoven. EKG adalah rekaman penyebaran keseluruhan aktivitas listrik jantung. Arus listrik yang dihasilkan oleh otot jantung selama depolarisasi dan repolarisasi menyebar ke dalam jaringan sekitar jantung dan dihantarkan melalui cairan tubuh. Sebagian kecil dari aktivitas listrik ini mencapai permukaan tubuh tempat aktivitas tersebut dapat dideteksi dengan menggunakan elektroda perekam. Rekaman yang dihasilkan adalah suatu elektrokardiogram atau EKG.3 EKG adalah rekaman dari sebagian aktivitas listrik yang diinduksi di cairan tubuh oleh impuls jantung yang mencapai permukaan tubuh, bukan rekaman langsung aktivitas listrik jantung yang sebenarnya.3 EKG adalah rekaman kompleks yang mencerminkan penyebaran keseluruhan aktivitas di seluruh jantung sewaktu depolarisasi dan repolarisasi. EKG bukan rekaman satu potensial aksi di sebuah sel pada suatu saat. Rekaman di setiap saat mencerminkan jumlah 14

aktivitas listrik di semua sel otot jantung, yang sebagian mungkin mengalami potensial aksi sementara yang lain mungkin belum diaktifkan.3 Untuk menghasilkan perbandingan yang baku, rekaman EKG secara rutin terdiri dari 12 sistem elektroda konvensional atau sadapan (lead). Ketika sebuah mesin elektrokardiograf dihubungkan antara elektroda-elektroda perekam di dua titik di tubuh maka susunan spesifik dari masing-masing pasangan koneksi disebut sadapan. Terdapat 12 sadapan berbeda yang masing-masing merekam aktivitas listrik di jantung dari lokasi yang berbeda-beda, enam sadapan dari ekstremitas dan enam sadapan dada di berbagai tempat disekitar jantung. Kedua belas sadapan tersebut antara lain:3 -

Sadapan standar Einthoven yaitu sadapan LI, LII, dan LIII; dimana LI dengan elektroda positif di LA (left arm) dan elektroda negatif di RA (right arm); LII dengan elektroda positif di LL (left leg) dan elektroda negatif di RA (right arm); dan LIII dengan elektroda positif di LL (left leg) dan elektroda negatif di LA (left arm). Sadapan I, II, III membentuk segitiga sama sisi yang dikenal dengan segitiga Einthoven. Menurut hukum Einthoven, jumlah aljabar sadapan II = jumlah aljabar sadapan I+III (II=I+III).

-

Sadapan Augmented Extremity Lead Goldberger yaitu aVR dengan elektroda positif di RA (right arm), aVL dengan elektroda positif di LA (left arm), dan aVF dengan elektroda positif di LL (left leg). RA, LA,dan LL melalui tahanan tinggi 5000ohm dan apabila disatukan akan membentuk zero potensial shingga elektroda negatif.

-

Sadapan precordial Wilson yaitu V1, V2, V3, V4, V5, dan V6. V1 : di ruang interkostalis IV garis parasternal kanan. V2 : di ruang interkostalis IV garis parasternal kiri. V3 : di pertengahan garis lurus yang menghubungkan V2 dan V4. V4 : di ruang interkostalis V garis midklavikuler kiri. V5 : di titik potong garis aksilaris kiri depan, dengan garis horizontal melalui V4. V6 : di titik potong garis aksilaris kiri tengah, dengan garis horizontal melalui V4 dan V5. Gelombang EKG dinyatakan dengan abjad Einthoven: P, Q, R, S, T dan kadang-

kadang U. Jantung normal dengan irama sinus pada rekaman EKG terlihat tiap denyut/siklus:3 -

Dimulai dengan gelombang P.

-

Diikuti kompleks QRS dan gelombang T. 15

-

Kadang-kadang terdapat gelombang U dibelakang T.

-

Gelombang P mencerminkan depolarisasi atrium.

-

Komplek QRS mencerminkan depolarisasi ventrikel.

-

Gelombang T mencerminkan repolarisasi ventrikel.

Gambar 8. Bentuk Gelombang Elektrokardiogram.3

Untuk menghasilkan gambaran dasar untuk perbandingan dan untuk mengenali penyimpangan dari normal, ke-12 sadapan tersbut digunakan secara rutin dalam semua perekaman EKG.3 EKG juga dapat digunakan untuk mendiagnosis kelainan kecepatan denyut jantung, aritmia, dan kerusakan otot jantung.3

Enzim Kardiovaskular Enzim kardiovaskular dibedakan menjadi enzim fungsional dan enzim nonfungsional. Enzim fungsional umumnya dibuat dalam hati, terdapat dalam sirkulasi darah, substratnya juga dalam sirkulasi, dan kadarnya lebih banyak di dalam jaringan. Contohnya adalah: lipoprotein lipase, pseudocholinesterase, proenzim pembekuan darah dan pemecahan bekuan darah.6 Sementara enzim nonfungsional tidak berfungsi dalam darah, substratnya tidak ada dalam darah, kadarnya lebih sedikit di dalam jaringan, dan kehadirannya dalam plasma dengan kadar lebih dari normal bisa menyebabkan kenaikan kecepatan kerusakan jaringan.

16

Contoh enzim nonfungsional yaitu sekresi eksokrin, amilase pankreas dan lipase, alkaline fosfatase, fosfatase asam prostat (PAP) dan empedu. Pada latihan fisik yang berat akan melepas enzim otot lebih banyak.6 Berikut adalah enzim-enzim pada kardiovaskular:6 -

Transaminase SGOT (Serum Glutamic Oxaloacetic Transaminase) atau juga dinamakan AST (Aspartat aminotransferase) merupakan enzim yang dijumpai dalam otot jantung dan hati, sementara dalam konsentrasi sedang dijumpai pada otot rangka, ginjal dan pankreas. Enzim ini dilepaskan oleh sel otot miokard yang rusak atau mati. Konsentrasi rendah dijumpai dalam darah, kecuali jika terjadi cedera seluler, kemudian dalam jumlah banyak dilepaskan ke dalam sirkulasi. Pada infark jantung (serangan jantung), SGOT/AST akan meningkat setelah 10 jam dan mencapai puncaknya 24-48 jam setelah terjadinya infark. SGOT/AST akan normal kembali setelah 4-6 hari jika tidak terjadi infark tambahan. Kadar SGOT/AST biasanya dibandingkan dengan kadar enzim jantung lainnya, seperti CK (creatin kinase), LDH (lactat dehydrogenase). Pada penyakit hati, kadarnya akan meningkat 10 kali lebih dan akan tetap demikian dalam waktu yang lama. GPT (Glutamic Pyruvic Transaminase ) adalah enzim yang spesifik untuk hati, yang hanya memberikan hasil yang signifikan terhadap adanya peningkatan penyakit hepatobillary di hati. Peningkatan level GPT dapat juga berhubungan dengan kerusakan jantung, otot skeletal dan liver parenkim. GPT secara normal ditemukan dalam hati dengan kadar yang rendah. Tetapi ketika terdapat kerusakan atau penyakit hati, maka pelepasan GPT ke dalam darah bertambah, yang menyebabkan tingkat GPT naik.

-

Lactic Dehidrogenase (LDH) LDH hampir terdapat di semua jaringan tubuh dan kadarnya dalam serum akan meningkat pada berbagai keadaan. Pada infark miokard akut (IMA), konsentrasi akan meningkat dalam 24-48 jam, mencapai puncaknya dalam 3-6 hari setelah onset dan kembali normal setelah 8-14 hari. Infark miokard akut (IMA) adalah nekrosis miokard akibat aliran darah ke otot jantung terganggu. LDH mempunyai 5 isoenzim. Isoenzim LDH1 lebih spesifik untuk kerusakan otot jantung sedangkan LDH4 dan LDH5 untuk kerusakan hati dan otot skelet. Pada IMA, kadar LDH1 melebihi kadar LDH2, sedangkan pada keadaan normal kadar LDH1 lebih rendah dibandingkan LDH2. 17

-

Kreatinin Kinase Kreatinin kinase (creatinine kinase-CK) dan isoenzimnya adalah enzim yang dianalisis untuk mendiagnosis infark miokardium akut, dan merupakan enzim pertama yang meningkat saat terjadi infark miokardium. Gangguan pada jantung selain infark miokardium akut juga dihubungkan dengan kadar CK dan isoenzimnya yang abnormal. Gangguan tersebut termasuk perikarditis, miokarditis, dan trauma.

Darah Dalam tubuh manusia dewasa, kandungan darah adalah sekitar 8% dari berat badan. Darah adalah sejenis jaringan ikat yang sel-selnya (elemen pembentuk) tertahan dan dibawa dalam matriks cairan (plasma). Darah berperan dalam sistem transportasi untuk mengangkut oksigen dan karbondioksida, nutrisi, metabolit, sisa metabolit (ekskresi) dan juga hormon. Selain itu darah juga berperan dalam imunitas, koagulasi dan regulasi keseimbangan asambasa dan keseimbangan air serta dalam regulasi suhu.2 Darah menyalurkan zat-zat yang dibutuhkan ke sel-sel yang menggunakannya, menyimpan kelebihan zat, mengeluarkan zat-zat bila dibutuhkan, dan sebagai energi bahanbahan pembangunan dan pertumbuhan reparasi jaringan. Yang berperan dalam sistem pertahanan dan proteksi tubuh (imunitas) antara lain adalah leukosit, gamma globulin, dan monosit.2 Darah lebih berat dibandingkan air dan lebih kental. Cairan ini memiliki rasa dan bau yang khas, serta pH 7.4 (7.35-7.45). Kekentalan atau viskositas darah ±4.5 kali dari air dan hal ini dipengaruhi oleh jumlah bagian padat dalam darah, suhu badan dan volume cairan. Laju endap darah (LED) adalah kecepatan turun/pengendapan eritrosit yang dipengaruhi oleh jumlah dan bentuk eritrosit serta jumlah fibrinogen dan gamma globulin.2 Warna darah bervariasi dari merah terang sampai merah tua kebiruan, bergantung pada kadar oksigen yang dibawa sel darah merah. Warna darah umumnya adalah merah karena mengandung hemoglobin. Arteri umumnya berwarna merah terang karena hemoglobin terikat dengan oksigen, vena berwarna merah gelap karena hemoglobin terikat pada karbondioksida, dan metHb berwarna merah gelap. Sementara plasma ataupun serum berwarna kekuningan karena ada kandungan bilirubin.2 Volume darah total sekitar 5 liter pada laki-laki dewasa berukuran rata-rata, dan kurang sedikit pada perempuan dewasa. Volume ini bervariasi sesuai ukuran tubuh dan berbanding terbalik dengan jumlah jaringan adiposa dalam tubuh. Volume ini juga bervariasi sesuai perubahan cairan darah dan konsentrasi elektrolitnya.2 18

Komponen Darah Darah terdiri dari bagian padat dan bagian cair. Bagian padat meliputi 40-50% dari volume darah dan terdiri dari eritrosit (4.5juta-6juta/mm3), leukosit (5000-10.000mm3) dan trombosit (200.000-400.000/mm3).2 Eritrosit dan leukosit adalah sel utuh, sementara trombosit adalah fragmen/potongan sel.3 Eritrosit terbungkus dalam membran sel dengan permeabilitas tinggi. Membran ini elastis dan fleksibel, sehingga memungkinkan eritrosit menembus kapiler (pembuluh darah terkecil). Setiap eritrosit mengandung sekitar 300juta molekul hemoglobin, sejenis pigmen pernapasan yang mengikat oksigen. Hematokrit (PVC) adalah volume bagian padat darah (±45%) yang mengendap ke bawah atau dengan kata lain hematokrit adalah persentase volume darah total yang mengandung eritrosit. Persentase ini ditentukan dengan menggunakan sentrifugasi sebuah sampel darah dalam tabung khusus dan mengukur kerapatan sel pada bagian dasar tabung. Hematokrit dapat bertambah atau berkurang, bergantung pada jumlah eritrosit atau faktor-faktor yang mempengaruhi volume darah, seperti asupan cairan atau air yang hilang. Hematokrit pada laki-laki berkisar 45-48% sedangkan pada wanita berkisar 37-42%.2 Leukosit berfungsi untuk melindungi tubuh terhadap invasi benda asing, termasuk bakteri dan virus. Sebagian besar aktivitas leukosit berlangsung dalam jaringan dan bukan dalam aliran darah.2 Untuk melaksanakan fungsinya, leukosit umumnya menggunakan strategi “cari dan hancurkan”; yaitu, sel-sel ini pergi ke tempat invasi atau kerusakan jaringan. Pemyebab utama leukosit berada di dalam darah adalah agar cepat diangkut dari tempat produksi atau penyimpanannya ke tempat manapun yang membutuhkan. Leukosit tidak memiliki hemoglobin sehingga tidak berwarna kecuali jika secara spesifik diwarnai agar dapat dilihat dengan mikroskop. Di dalam darah terdapat lima jenis leukosit yang berbeda yaitu neutrofil, eosinofil, basofil, monosit, dan limfosit masing-masing dengan struktur dan fungsi tersendiri. Sel-sel ini agak lebih besar daripada eritrosit. Kelima jenis leukosit masuk ke dalam dua kategori utama, bergantung pada gambaran nukleus dan ada tidaknya granula di dalam sitoplasmanya jika dilihat di bawah mikroskop. Neutrofil, eosinofil, dan basofil dikategorikan sebagai granulosit (sel yang mengandung granula) polimorfonukleus (bentuk inti beragam). Nukleus sel-sel ini tersegmentasi menjadi beberapa lobus dengan bentuk bervariasi, dan sitoplasmanya mengandung banyak granula yang terbungkus membran. Ketiga jenis granulosit dibedakan berdasarkan afinitas granulanya terhadap zat warna: eosinofil memiliki afinitas terhadap pewarna merah eosin, basofil cenderung menyerap pewarna biru basa, dan neutrofil bersifat netral, tidak menunjukkan preferensi warna. 19

Monosit dan limfosit dikenal sebagai agranulosit (sel yang tidak memiliki granula) mononukleus (satu ini). Keduanya memiliki satu nukleus besar yang tidak terbagi-bagi dan sedikit granula. Monosit lebih besar daripada limfosit dan memiliki nukleus berbentuk oval atau seperti ginjal.3 Bagian cair disebut sebagai plasma darah yang meliputi 50-60% dari volume darah dan terdiri dari air, elektrolit, metabolit, nutrien, protein dan hormon. Plasma darah adalah cairan bening kekuningan yang unsur pokoknya sama dengan sitoplasma. Plasma terdiri dari 92% air dan mengandung campuran kompleks zat organik dan anorganik. Nutrien yang ada di dalam plasma meliputi asam amino, gula, dan lipid yang diabsorbsi dari saluran pencernaan. Elektrolit plasma meliputi ion natrium, kalium, magnesium, klorida, kalsium, bikarbonat, fosfat dan ion sulfat.2 Air plasma berfungsi sebagai medium bagi bahan-bahan yang dibawa darah. Karena air juga memiliki kapasitas besar untuk menahan panas, maka plasma dapat menyerap dan menyebarkan sebagian besar dari panas yang dihasilkan oleh proses metabolisme di dalam jaringan, sementara suhu darah itu sendiri hanya mengalami sedikit perubahan.3

Protein Plasma Protein plasma adalah suatu kelompok konstituen plasma yang tidak sekadar terangkut dalam plasma. Protein plasma disintesis di hati, kecuali globulin gamma yang dihasilkan oleh limfosit, salah satu tipe sel darah putih.3 Protein plasma mencapai 7% plasma dan merupakan satu-satunya unsur pokok plasma yang tidak dapat menembus membran kapiler untuk mencapai sel. Albumin, globulin dan fibrinogen adalah tiga jenis protein plasma yang utama.2 Komponen penting ini dalam keadaan normal tetap berada dalam plasma, dan melakukan banyak fungsi penting. Berikut fungsi-fungsi penting dari protein plasma:3 -

Tidak seperti konstituen plasma yang larut dalam air plasma, protein plasma tersebar (terdispersi) sebagai koloid. Selain itu, karena merupakan konstituen plasma terbesar maka protein plasma biasanya tidak keluar melalui pori-pori halus di dinding kapiler untuk masuk ke cairan interstisium. Berkat keberadaan mereka sebagai dispersi koloid dalam plasma dan ketiadaannya dalam cairan interstisium maka protein plasma menciptakan suatu gradien osmotik antara darah dan cairan interstisium. Tekanan osmotik koloid ini adalah gaya primer yang mencegah keluarnya plasma secara berlebihan

dari

kapiler

ke

dalam

cairan

interstisium

sehingga

membantu

mempertahankan volume plasma. 20

-

Protein plasma ikut berperan dalam kemampuan plasma menyangga perubahan pH.

-

Tiga kelompok protein plasma yaitu albumin, globulin dan fibrinogen diklasifikasikan berdasarkan berbagai sifat fisika dan kimiawinya. Selain fungsi umum yang baru dicantumkan, masing-masing tipe protein plasma

melakukan tugas spesifik sebagai berikut: -

Albumin merupakan protein plasma yang paling banyak sekitar 55-60% tetapi ukurannya paling kecil, berperan besar dalam menentukan tekanan osmotik koloid berkat jumlahnya. Tekanan osmotik koloid atau tekanan onkotik ditentukan berdasarkan jumlah partikel koloid dalam larutan; tekanan

ini merupakan suatu

ukuran “daya tarik” plasma terhadap difusi air dari cairan ekstraseluler yang melewati membran kapiler.2 Protein ini secara nonspesifik juga berikatan dengan banyak bahan yang kurang larut dalam plasma (misalnya bilirubin, garam empedu, dan penisilin) untuk transportasi dalam plasma.3 -

Seperti albumin, sebagian dari globulin alfa dan beta mengikat bahan-bahan yang kurang larut dalam plasma untuk transportasi dalam plasma, tetapi globulin ini sangat spesifik terhadap bahan yang akan mereka ikat dan angkut. Contoh bahan yang diangkut oleh globulin spesifik adalah hormon tiroid, kolesterol, dan besi.3 Globulin alfa dan beta disintesis di hati dengan fungsi utama sebagai molekul pembawa lipid, beberapa hormon, berbagai substrat, dan zat penting tubuh lainnya.2 Banyak faktor yang berperan dalam proses pembekuan darah adalah globulin alfa atau beta. Protein-protein darah inaktif, yang diaktifkan sesuai kebutuhan oleh masukan regulatorik tertentu, termasuk dalam golongan globulin alfa (misalnya globulin alfa angiotensinogen diaktifkan menjadi angiotensin, yang berperan penting dalam mengatur keseimbangan garam dalam tubuh). Globulin gamma adalah imunoglobulin (antibodi) yang sangat penting bagi mekanisme pertahanan tubuh.3

-

Fibrinogen membentuk 4% protein plasma, disintesis di hati dan merupakan faktor kunci dalam pembekuan darah.3

Penutup Jantung merupakan organ penting dalam sistem kardiovaskular dan di dalam jantung terdapat mekanisme-mekanisme khusus yang mempertahankan irama jantung dan meneruskan potensial aksi ke seluruh otot jantung untuk menimbulkan kontraksi. Jantung berperan sebagai pompa yang meliputi kerja dan fungsi otot jantung, vaskularisasi jantung, enzim pada jantung, susunan pembuluh darah yang mengalirkan darah 21

menuju dan dari jantung, serta persarafan di jantung. Sistem perangsang bagi jantung dan sistem penghantaran jantung adalah untuk menghantarkan impuls-impuls dengan cepat ke seluruh jantung.

22

Daftar Pustaka 1. Anderson PD. Anatomi fisiologi tubuh manusia. Ed 4. Jakarta: EGC; 2004.h.14-6, 28-32, 34-5. 2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: EGC; 2003.h.218-21, 223. 3. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Ed 6. Jakarta: EGC; 2011.h.322, 333-4, 341-2, 421-3, 431. 4. Johnson KE. Histologi dan biologi sel. Jakarta: Binarupa Aksara; 2004.h.233-6. 5. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi manusia. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama; 2009.h.150, 152-3. 6. Lehninger. Dasar-dasar biokimia. Jakarta: Erlangga; 2006.h.213-4.

23