5 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Gagal Jantung Kongestif Gagal jantung kongestif adalah sindroma klinis dimana jantung tidak mampu dengan cukup untuk memompa darah keseluruh tubuh untuk memenuhi kebutuhan metabolisme tubuh. Keadaan ini dapat disebabkan oleh gangguan primer otot jantung, atau beban jantung yang berlebihan, atau juga kombinasi keduanya.2,8 Kebanyakan gagal jantung disertai dengan curah jantung yang rendah, tetapi dapat pula disertai curah jantung yang normal atau tinggi. Semakin muda usia saat timbulnya gagal jantung, maka semakin buruk prognosisnya.8,9 Kemampuan jantung untuk memompa darah dalam memenuhi kebutuhan tubuh ditentukan oleh curah jantung yang dipengaruhi oleh empat faktor, yaitu :2 1. Preload, yang setara dengan isi diastolik akhir. 2. Afterload, yaitu jumlah tahanan total yang harus melawan ejeksi ventrikel. 3. Kontraktilitas miokardium, yaitu kemampuan intrinsik otot jantung untuk menghasilkan tenaga dan kontraksi tanpa tergantung kepada preload maupun afterload. Universitas Sumatera Utara 6 4. Frekuensi denyut jantung. Tingkat keparahan merupakan bagian dari definisi gagal jantung. Klasifikasi keparahan gagal jantung menurut New York Heart Association (NYHA) yang telah dikenal luas tidak dapat diaplikasikan terhadap hampir semua populasi anak-anak. Klasifikasi berdasarkan kriteria Ross telah dikembangkan untuk menyediakan penilaian secara umum dalam menilai tingkat keparahan gagal jantung pada anak, yang kemudian dimodifikasi agar dapat mencakup seluruh umur pada anak-anak.1,9 Hal ini terlihat pada tabel 2.1.1 Tabel 2.1. Klasifikasi klinis gagal jantung1 Kelas I II III IV NYHA ( kapasitas fungsional) Tidak ada keterbatasan aktivitas fisik; tanpa gejala pada aktivitas biasa Sedikit keterbatasan aktivitas fisik; nyaman saat istirahat; bergejala dengan aktivitas biasa Ross Tanpa gejala keterbatasan atau Takipnu ringan dan/atau berkeringat saat makan, Dispnu saat beraktivitas pada anak yang lebih besar. Tidak ada gagal tumbuh Keterbatasan nyata aktivitas fisik; Takipnu yang terlihat jelas nyaman saat istirahat; bergejala dan/atau berkeringat pada aktivitas biasa yang lebih ringan Tidak mampu melakukan aktivitas Bergejala saat istirahat, fisik apapun dengan nyaman, takipnu, retraksi, merintih gejala biasa muncul saat istirahat atau berkeringat dan meningkat dengan aktivitas Penyebab gagal jantung kongestif pada anak dan remaja diakibatkan oleh penyakit-penyakit jantung bawaan dan penyakit jantung yang didapat. 10 Universitas Sumatera Utara 7 Pada saat sekarang ini di Amerika Serikat, dengan berkurangnya kejadian penyakit jantung reumatik (PJR), penyakit jantung bawaan merupakan penyebab utama gagal jantung kongestif pada anak. Penyebab gagal jantung kongestif dapat dilihat di tabel 2.2.9 Tabel 2.2. Penyebab gagal jantung kongestif9 Causes of heart failure Congenital cardiac malformations Volume overload o Left to right shunting Ventricular Septal Defect Paten Ductus Arteriosus o Atrioventicular or semilunar valve insuficiency Aortic regurgitation in bicommissural aortic valve Pulmonary regurgitation after repair of Tetralogy of Fallot Pressure overload o Left side obstruction Severe Aortic Stenosis Aortic Coartation o Right side obstruction Severe Pulmonary Stenosis Complex congenital heart disease o Single ventricle Hypoplastic Left Heart Syndrome o Unbalanced Atrioventricular Septal Defect Sytemic righ ventricle L-Transposition of Great Arteries Structurally normal heart Primary cardiomyopathy o Dilated o Hypertrophic o Restrictive Secondary o Arrhytmogenic o Ischemic o Toxic o Infiltrative o Infectious Penyakit jantung bawaan merupakan abnormalitas penyesuaian pembentukan jantung atau pembuluh darah yang terbentuk selama kehidupan fetus (3 minggu sampai 6 minggu), sehingga jantung atau pembuluh darah besar tidak dapat berkembang sempurna setelah lahir. Universitas Sumatera Utara 8 Abnormalitas meliputi arteri, katup jantung, pembuluh darah koroner dan pembuluh darah besar jantung yang dapat sederhana atau kompleks. 11 Sepsis yang disebabkan bakteri atau virus, miokarditis, penyakit Kawasaki, kardiomiopati, hipetiroid atau hipotiroid dan hipertensi berat semuanya merupakan contoh penyakit sistemik yang dihubungkan dengan gagal jantung kongestif. Gagal jantung kongestif juga terjadi pada pasien dengan endokarditis. Demam Reumatik yang jarang dijumpai di Amerika Serikat, tetapi masih menjadi penyebab utama gagal jantung kongestif di negara-negara berkembang.10 2.2. Hormon Tiroid Kelenjar tiroid adalah organ endokrin terbesar di dalam tubuh manusia. 12 Fungsi utama sel tiroid adalah mensekresikan hormon tiroid terutama T 4 dan diikuti kemudian T3.12,13 Hormon tiroid mempunyai efek meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan normal serta mengatur fungsi homeostasis termasuk produksi energi dan panas tubuh.12 Hormon tiroid terdiri atas yodium sebesar 59% sampai 65%. Organisasi kesehatan dunia (WHO) merekomendasikan jumlah masukan harian yodium, yaitu: 150 µg untuk orang dewasa, 200 µg untuk wanita hamil, 120 µg untuk usia 7 sampai 12 tahun dan 90 µg untuk usia 1 sampai 6 tahun.12 Universitas Sumatera Utara 9 Kelenjar tiroid yang normal setiap harinya mensekresikan T 4 sebesar 100 nmol, T3 sebesar 5 nmol dan metabolit penginaktif reverse T3 (rT3). T3 yang terdapat di dalam plasma sebagian besar merupakan metabolik turunan dari T4. Kadar hormon tiroid berdasarkan usia terlihat pada tabel 2.3.14 Hormon T4 dan T3 di dalam plasma berikatan dengan plasma protein yaitu albumin, transthyretin (sering disebut sebagai thyroxine-binding prealbumin [TBPA]) dan thyroxine-binding globulin (TBG).15 Tabel 2.3 Nilai rujukan untuk kadar T4 total, T3, T4 bebas dan TSH14 Hormon Usia Nilai normal T4 (µg/dL) Bayi prematur(26-30 minggu hari ke 3-4) Bayi aterm : Usia 1-3 hari 1 minggu 1-12 bulan Prepubertas : 1-3 tahun 3-10 tahun Anak pubertas (11-18 tahun) Bayi prematur (26-30 minggu hari ke 3-4) Bayi aterm : Usia 1-3 hari Usia 1-12 bulan Prepubertas Anak pubertas Bayi prematur (26-30 minggu hari ke 3-4) Bayi aterm : Usia 1-3 hari 1 minggu 1-12 bulan Prepubertas ( 1-10 tahun) Pubertas ( 11-18 tahun) Bayi prematur (26-30 minggu hari ke 3-4) Bayi aterm 4 hari 1-12 bulan Prepubertas Pubertas 2,6-14,0 8,2-19,9 6,0-15,9 6,1-14,9 6,8-13,5 5,5-12, 4,9-13.0 0,4-2,8 2,4-4,0 0,9-2,6 0,8-2,2 0,8-2,3 24-132 89-405 91-300 85-250 119-218 80-185 0,8-6,9 F T4 (µg/dL) T3 (ng/dL) TSH( µU/mL) 1,3-16 0,97-7,7 0,6-5,5 0,5-4,8 Universitas Sumatera Utara 10 Sekresi hormon tiroid dirangsang oleh thyroid stimulating hormone (TSH) hipofisis. Sekresi TSH hipofisis selanjutnya dirangsang oleh thyrotropin releasing hormone (TRH), suatu peptida yang disekresikan hipotalamus yang juga meningkatkan aktivitas biologis TSH dengan mengubah biologis TSH.15 Hormon tiroid mempunyai efek berupa peningkatan aktivitas Na+-kATPase membran sel, meningkatkan produksi panas tubuh dan menstimulasi konsumsi oksigen. Hormon tiroid juga mempunyai efek meningkatkan pertumbuhan dan maturasi jaringan, meningkatkan kontraksi jantung melalui stimulasi ekspresi protein miosin dan meningkatkan absorpsi karbohidrat oleh usus.15,16 Secara klinis gangguan hormon tiroid berupa : hipotiroid, hipertiroid dan eutiroid. Pada hipotiroid terjadi kurang atau tidak adanya hormon tiroid. Hipotiroid dapat bersifat kongenital dan juvenilis. Pada hipotiroid kongenital terjadi kekurangan atau tidak adanya hormon tiroid sejak di dalam kandungan. Kelainan ini merupakan penyebab tersering retardasi mental yang dapat dicegah.14 Sedangkan hipotiroidisme juvenilis adalah keadaan terdapatnya defisiensi hormon tiroid, yang biasanya timbul sebagai akibat suatu tiroiditis atau penyakit autoimun lainnya.2 Gejala klinis dari hipotiroid kongenital berupa ikterus, letargi, konstipasi, malas minum dan masalah makan lainnya serta hipotermi. Beberapa bayi menunjukkan tanda klasik berupa wajah sembab, pangkal Universitas Sumatera Utara 11 hidung rata, pelebaran fontanela, hernia umbilikalis, kulit yang dingin dan mottled, ikterik, hipotoni, hiporefleksia, galaktore dan meningkatnya kadar prolaktin. Pada pemeriksaan laboratorium dijumpai kadar T4 yang rendah dan meningkatnya kadar TSH.14 Hipertiroidisme Juvenilis merupakan suatu penyakit yang didapat, ditandai dengan produksi hormon tiroid yang berlebihan. Penyebab kelainan ini diduga suatu proses autoimun sebagai akibat suatu proses tiroiditis limfositik.17 Pada pemeriksaan kadar hormon di dalam plasma darah dijumpai peningkatan kadar T4 dan T3 total maupun kadar T4 dan T3 bebas, sedangkan kadar plasma TSH rendah. Pada keadaan ini konsentrasi pengikat protein dalam jumlah normal.15 Pada eutiroid dapat dijumpai 2 kondisi yaitu:15 a. Kadar T4 dan T3 total rendah serta konsentrasi pengikat juga rendah sedangkan kadar T4 dan T3 bebas serta TSH plasma normal. Hal ini disebabkan oleh penggunaan obat, kehamilan, hepatitis akut dan kronis, acute intermittent porphyria, estrogen-producing tumor, idiopatik dan herediter b. Kadar T4 dan T3 total tinggi serta konsentrasi binding protein juga tinggi sedangkan kadar T4 dan T3 bebas serta TSH plasma normal. kondisi ini disebabkan oleh obat-obatan, akromegali, sindroma nefotik, hipoproteinemia, sirosis, testosterone--producing tumor dan herediter. Universitas Sumatera Utara 12 Obat-obatan dapat mempengaruhi kadar hormon tiroid tiroid melalui berbagai cara seperti pada tabel 2.4.18 Tabel 2.4 Obat-obatan yang mempengaruhi hormon tiroid18 Mekanisme Perubahan protein serum Peningkatan kadar yang mentransfer hormon TBG tiroid Penurunan kadar TBG Menggangu pengikatan hormon tiroid dengan TBG Obat yang mempengaruhi Menghambat metabolisme hormon tiroid konversi T4 menjadi diluar kelenjar tiroid T3 Meningkatkan metabolisme hepar Obat menurunkan absorpsi T4 Obat mempengaruhi sintesa atau/dan sekresi hormon Penurunan T3/T4 sintesa/ sekresi Peningkatan T3/T4 sintesa/sekresi Penuruan kadar TSH Peningkatan kadar TSH Obat yang mempengaruhi efek hormon pada jaringan target Obat estrogen, tamoxifen, heroin, metadone, klorfibrat, 5 flurourasil, mitotan, perfenazin androgen,steroid, glukortikoid frusemid, fenoflenak, asam mefenamat, salisilat, fenitoin, diazepam, sulfonilurea, asam lemak bebas, heparin PTU, glukortikoid, propanolol, zat kontras yodium, amiodaron, klomipramin fenobarbital, rifamfisin, fenotoin, karbamazepin Kolestramin, kolistipol, aluminium hidriksida, sulfas ferosus, sukralfat, amiodaron litium, yodium, tionamid , metimazol, karbimazol,tiosinat, preklorat, amiodaron, sitokin, aminoglutamid yodium, amiodaron, sitokin T4, T3, glukortikoid, hormon pertumbuhan,oktreotid, somatostatin, opium, dopamin, L Dopa, bromokriptin, pimazole, fentolamin, tioridazin, metisergid, siproheptadin yodium, litium, antagonis dopami yodium, amiodaron Universitas Sumatera Utara 13 2.3. Hubungan Antara Gagal Jantung Kongestif Dengan LT3S Hormon tiroid dan sistem kardiovaskular sangat berhubungan erat pada kondisi fisiologis dan patologis. Kelainan kardiovaskular akibat penyakit gangguan hormon tiroid sudah diketahui dengan jelas dan gambaran klinis dari penyakit hipertiroid dan hipotiroid dihubungkan dengan peningkatan kematian akibat kardiovaskular.19 Hal ini diperjelas dengan penggunaan alat yang bersifat invasif maupun tidak invasif pada pasien dengan penyakit tiroid bahwa fungsi jantung seperti frekuensi jantung, curah jantung dan resistensi pembuluh darah sistemik sangat berhubungan dengan stasus hormon tiroid. T3 menurunkan resistensi pembuluh darah sistemik dengan cara mendilatasikan pembuluh arteriol sirkulasi perifer. Vasodilatasi ini diakibatkan efek langsung T3 pada sel otot polos pembuluh darah berupa relaksasi.5 Pada beberapa tahun ini, perhatian berubah kepada penyakit tiroid bentuk ringan seperti LT3S.19 Gangguan LT3S didefinisikan sebagai penurunan kadar T3 dengan kadar T4 dan TSH yang normal atau mendekati normal.19,20 Hal ini memberi gambaran bahwa penyakit kardiovaskular yang akut maupun kronik dapat merubah metabolisme hormon tiroid dan mempunyai kontribusi terhadap kerusakan sistem kardiovaskular.21 Gagal jantung kongestif merupakan komplikasi dari semua bentuk penyakit jantung.22 Terdapat peningkatan fakta bahwa beberapa hormon dan Universitas Sumatera Utara 14 sinyal metabolik akan mengalami penurunan regulasi pada pasien penderita gagal jantung seperti hormon pertumbuhan, insulin-like growth factor-1 (IGF1), hormon tiroid dan steroid serta resitensi insulin.20 Hal ini dihubungkan dengan Cardiac remodeling merupakan suatu respon terhadap proses yang membahayakan seperti iskemik, tekanan mekanik dan perubahan metabolik. Pada awal proses ini berbagai mekanisme kompensasi terjadi, seperti aktivasi sistem inflamasi dan neurohormonal. Pada waktu yang singkat, respon ini terlihat mengembalikan fungsi kardiovaskular ke tingkatan hemostatik tetapi sejalan dengan waktu, aktivasi sistem ini dapat menimbulkan kerusakan organ.23,24 Angka kejadian LT3S berkisar 20% sampai 30% pasien gagal jantung dewasa dengan insiden yang lebih tinggi pada pasien dengan NYHA derajat III-IV daripada derajat I-II.13,23 Pada LT3S terjadi penurunan konversi T4 menjadi T3 yang diikuti dengan penurunan sekresi TSH dan pengurangan pelepasan hormon tiroid dari kelenjar tiroid.6 hormon T3 dibentuk dari T4 oleh aktivitas enzim 5’-monodeiodinase.20 Dasar fisiologi terhadap perkembangan T3 yang rendah pada pasienpasien dengan penyakit berat, termasuk gagal jantung tidak diketahui dengan jelas. Ada setidaknya tiga mekanisme yang berpotensial yang dapat menjelaskan keadaan ini, yaitu: 13 Universitas Sumatera Utara 15 1. penurunan konversi T4 di ekstratiroid yang diakibatkan berkurangnya aktivitas enzim deiodinase perifer, dihubungkan dengan penurunan pengangkutan T4 ke dalam jaringan. 2. peningkatan katabolisme hormone tiroid perifer. 3. timbulnya hipotiroid sentral akibat penurunan kadar plasma TSH dan dengan diikuti abnormalitas TRH berupa konsentrasi plasma, pembersihan, waktu paruh dan efek kerja. Penelitian terhadap jaringan otot atrium jantung secara invitro menunjukkan bahwa penurunan kadar T3 secara berkepanjangan akan mengakibatkan kerusakan jaringan otot jantung secara histologi dan morpologi, menimbulkan disorganisasi tingkat sel, fibrosis dan perubahan fenotip.13 Hal yang serupa dijumpai pada penelitian di Yunani pada tahun 2007 menunjukkan perubahan kadar hormon tiroid berhubungan erat dengan status fungsi otot jantung pada pasien gagal jantung.25 Universitas Sumatera Utara 16 2.4. Kerangka Konseptual Gagal Jantung Kongestif Ketidakseimbangan katabolisme/anabolisme ↓ anabolisme ↓ hormon pertumbuhan ↓ anabolik steroid (testosteron) : variabel yang diteliti ↑ katabolisme Cardiac remodeling Aktivitas katekolamin ↑↑ Reseptor hormon tiroid Antagonis insulin Kadar T3, T4, TSH Resistensi insulin ↓ 5„ monodeiodinase ↑5 monodeiodinase ↓ konversi T4 → T3 ↑ konversi T4 → rT3 ↓ Kadar T3 ↑Kadar rT3 Gambar 2.1 Kerangka konseptual Universitas Sumatera Utara