fg 3 – sistem respirasi dan kardiovaskular
advertisement
Sistem Respirasi dan Kardiovaskular A. SISTEM RESPIRASI Bernapas adalah bagian yang sangat penting dari aktivitas makhluk hidup. Fungsi utama pernapasan adalah untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Fungsi sistem pernapasan, yaitu : 1. Pertukaran gas antara atmosfer dan darah. 2. Regulasi homeostasis pH tubuh. 3. Proteksi dari patogen & iritan yang terhirup. 4. Membantu proses vokalisasi. 5. Ekskresi air dan panas tubuh. 6. Membantu meningkatkan aliran balik vena (sebagai pompa). 7. Mengeluarkan, memodifikasi, aktivasi/inaktivasi bahan/materi yang melalui peredaran darah paru. Dalam fisiologi, pernapasan memiliki makna : 1. Respirasi Internal :Proses metabolisme intrasel di dalam mitokondria. 2. Respirasi Ekternal :Keseluruhan rangkaian kejadian yang terlibat dalampertukaran O 2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Empat langkah pernapasan eksternal : 1. Ventilasi antara atmosfer dan alveolus di paru S. Paru 2. Pertukaran O2 dan CO2 antara udara di alveolus dan darah 3. Transportasi O2 dan CO2 antara paru dan jaringan 4. Pertukaran O2 dan CO2 antara darah dan jaringan Sistem ini juga melakukan fungsi non respirasi : 1. Menyediakan jalan untuk mengeluarkan air dan panas. S. Sistematik 2. Meningkatkan aliran balik vena. Aktivitas pernapasan tekanan dalam rongga dada 5 mmHg dibawah tekanan atmosfer, sedangkan sistem vena tungkai & abdomen = tekanan atmosfer. 3. Berperan dalam memelihara keseimbangan asam basa normal. 4. Memungkinkan berbicara, menyanyi & vokalisasi lain. 5. Mempertahankan tubuh dari invasi bahan asing. 6. Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan atau menginaktifkan berbagai bahan yang melewati sirkulasi paru. SISTEM PERNAPASAN ATAS SISTEM PERNAPASAN BAWAH INSPIRASI Sebelum inspirasi, otot-otot pernapasan relaks; tek.intraalveol = tek.atm Pusat irama dasar pernapasan (dorsal respiratory group/DRG di formasio retikularis med.oblongata) mengirimkan impuls dari neuron I-DRG mll n.phrenic ke otot2 inspirasi; dan ke neuron E-VRG (ventral respiratory group) Diafragma & m.external intercostal berkontraksi rongga thorak membesar tek.transmural (intrapleura & intraalveol) meningkat jaringan paru membesar tek.intraalveolar udara masuk ke alveolus. Napas dalam melibatkan otot inspirasi tambahan: m.sternocleidomastoideus & m.scalenus. EKSPIRASI Pada akhir inspirasi, otot2 inspirasi relaks tek.transmural (intrapleura & atm) menurun dinding dada menekan jaringan paru tek.intraalvolar meningkat udara keluar Impuls dari neuron E-VRG menghambat neuron I-DRG sehingga menghenitikan aktivitasnya dengan penglepasan rangsangan inhibisi. Ekspirasi tenang tidak melibatkan otot-otot ekspirasi. Ekspirasi aktif melibatkan otot-otot ekspirasi: m.abdominalis. MEKANISME PERNAPASAN (VENTILASI PULMONAR) m.internal intercostal & A. Prinsip Dasar 1. Toraks adalah rongga tertutup kedap udara di sekeliling paru-paru yang terbuka ke atmosfer hanya melalui jalur system pernapasan. 2. Pernapasan adalah proses inspirasi (inhalasi) udara ke dalam paru-paru dan ekspirasi (ekhalasi) udara dari paru-paru ke lingkungan luar tubuh. 3. Sebelum inspirasi di mulai, tekanan udara atmosfer (sekitar 760mmHg) sama dengan tekanan udara dalam alveoli yang di sebut sebagai tekanan intraalveolar (intrapulmonar). 4. Tekanan intrapleura dalam rongga pleura (ruang antar pleura) adalah tekanan sub-atmosfer, atau kurang dari tekanan intra-alveolar. 5. Peningkatan aatau penurunan volume rongga toraks mengubah tekanan intrapleura dan intra-alveolar yang secara mekanik menyebabkan pengembangan atau pengempisan paru-paru. 6. Otot-otot inspirasi memperbesar rongga toraks dan meningkatkan volumenya. Otot-otot ekspirasi menurunkan volume rongga toraks. B. Elastisitas jaringan paru Compliance kemudahan jaringan paru untuk diregangkan (‘kembang’) Daya elastic recoil kemampuan jaringan paru untuk kembali ke bentuk semula setelah diregangkan (‘kempis’); bergantung pada: 1) elastisitas jaringan paru 2) tegangan permukaan alveoli daya kohesi molekul air Surfaktan fosfolipid yang disekresi oleh sel alveolar tipe II menurunkan tegangan permukaan alveol mencegah alveol kolaps. C. Volume dan kapasitas paru-paru 1. Tidal volume (TV): Volume udara yang masuk / keluar paru selama 1 kali bernapas. Nilai rata2 : 500 ml. 2. Volume cadangan inspirasi (VCI):Volume tambahan yang dapat maksimal dihirup melebihi tidal volume istirahat. Nilai rata2 : 3000 ml 3. Kapasitas inspirasi (KI):Volume maksimum udara yg dapat dihirup pada akhir ekspirasi normal tenang (KI = TV + VCI)Nilai rata2: 3500 ml 4. Volume cadangan ekspirasi (VCE)Volume tambahan udara yang dapat secara aktif dikeluarkanoleh kontraksi maksimum melebihi udara yang dikeluarkan secara pasif pada akhir tidal volume. Nilai rata2: 1000 ml 5. Volume residual (VR): Volume minimum udara yang tersisa di paru setelah ekspirasi maksimum. Nilai rata2: 1200 ml 6. Kapasitas residual fungsional(KRF) Volume udara di paru pada akhir ekspirasi pasif normal. Nilai rata2 : 2200 ml 7. Kapasitas vital (KV): Volume maksimum udara yang dapat dikeluarkan selama satu kali bernapas setelah inspirasi maksimum (KV = VCI + TV + VCE). Nilai rata2: 4500 ml 8. Kapasitas paru total (KPT): Volume udara maksimum yang dapat ditampung paru. Nilai rata2: 5700 ml 9. Volume ekspirasi paksa dalam satu detik(FEV1)Volume udara yang dapat diekspirasi selama detik pertama ekspirasi pada penentuan KV. PERTUKARAN GAS O2 masuk dan CO2 keluar dari darah di paru secara pasif mengikuti penurunan gradien tekanan parsial. Melintasi kapiler paru :Gradien tekanan parsial O2 dari alveolus ke darah : 60 mmHgGradien tekanan parsial CO2 dari darah ke alveolus : 6 mmHg Melintasi kapiler sistemik :Gradien tekanan parsial O 2 dari darah ke sel jaringan : 60 mmHgGradien tekanan parsial CO2 dari sel jaringan ke darah : 6 mmHg Metode transportasi gas dalam darah : O2: Larut secara fisik 1,5 % Terikat ke hemoglobin 98,5 % CO2: Larut secara fisik 10 % Terikat ke hemoglobin 30 % Sebagai bikarbonat60 % O2darah ditransport oleh Hemoglobin, karena itu penting diketahui Hubungan PO2dan % saturasi hemoglobin 2 TEMPAT PERTUKARAN GAS 1) Di paru-paru Oxygen memiliki tekanan tinggi di dalam paru-paru dan mengalir ke dalam darah CO2 memiliki tekanan tinggi di dalam darah dan akan mengalir keluar 2) Di jaringan Oksigen berpindah menuju jaringan CO2 pindah ke dalam darah MEKANISME PERTUKARAN OKSIGEN DAN KARBON DIOKSIDA Pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida terjadi melalui prose difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus oksigen mengalami difusi ke kapiler arteri pori-pori. Masuknya oksigen dari luar (lingkungan) menyebabkan tekanan parsial oksigen di alveolus lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan parsial di kapiler arteri paru-paru. Oksigen di kapiler arteri diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin sampai menjadi jenuh. Makin tinggi tekanan parsial oksigen di alveolus, semakin banyak oksigen yang terikat oleh hemoglobin darah. Hemoglobin terdiri dari empat sub unit, setiap sub unit terdiri dari bagian yang disebut heme. Di setiap pusat heme terdapat unsur besi yang dapat berikatan dengan oksigen, sehingga setiap molekul hemoglobin dapat membawa empat molekul oksigen berbentuk oksihemoglobin. Reaksi antara hemoglobin dan oksigen berlangsung secara reversible yang dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu suhu, PH, konsentrasi oksigen dan karbon dioksida, serta tekanan parsial. Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke jaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh untuk digunakan proses respirasi. PERSARAFAN PADA SALURAN PERNAPASAN sistem saraf parasimpatik: reseptor muskarinik respon bronkokonstriksi, vasodilatasi pulmonar, dan sekresi kelenjar mukus. sistem saraf simpatik: reseptor adrenergik a dan b (epithelium bronkus, paru-paru, otot dan sel mast) � bronkodilatasi, vasokonstriksi pulmonar, dan berkurangnya sekresi kelenjar mukus. sistem saraf nonkolinergik non adrenergik (NANC) pada bronkiolus : melibatkan berbagai mediator seperti ATP, oksida nitrat, substance P, dan VIP (vasoactive intestinal peptide) respon penghambatan, meliputi bronkodilatasi, dan diduga berfungsi sebagai penyeimbang terhadap fungsi pemicuan oleh sistem kolinergik. serabut saraf aferen: reseptor peregangan(strech), di trakea dan bronkus bagian atas bronkodilatasi dan peningkatan denyut jantung reseptor iritan, di bagian atas saluran nafas batuk, bronkokonstriksi, dan sekresi mukus. Serabut C (reseptor jukstakapiler), yaitu serabut tidak bermielin yang berujung di parenkim paru dan dinding bronkus berespon terhadap stimulus mekanis maupun kimiawi pola nafas shallow yang cepat, sekresi mukus, batuk, dan melambatnya denyut jantung. Kontrol Pernapasan •Otot pernapasan merupakan otot rangka, sehingga memerlukan rangsangan saraf agar berkontraksi. •Kontrol saraf atas pernapasan melibatkan 3 komponen terpisah yaitu : 1. Faktor yang bertanggung jawab menghasilkan irama inspirasi / ekspirasi bergantian 2. Faktor yang mengatur kekuatan ventilasi sesuai kebutuhan tubuh 3. Faktor yang memodifikasi aktivitas pernapasan untuk tujuan lain Pola bernapas ritmik ditentukan oleh pusat pernapasan di batang otak (pons & medula) 1. DRG (Dorsal Respiratory Group) Terdiri dari neuron inspirasi yang memperlihatkan aktivitas pemacu dan secara repetitive menghasilkan potensial aksi spontan. DRG sebagai penentu irama dasar ventilasi. 2. VRG (Ventral Respiratory Group) Terdiri dari neuron inspirasi dan ekspirasi yang tetap inaktif selama bernapas tenang. VRG diaktifkan oleh DRG sebagai mekanisme overdrive selama periode tertentu. VRG penting pada ekspirasi aktif. -pusat di Pons : 1. Pneumotaksik : mengirim impuls ke DRG yang membantu switch offneuron inspirasi sehingga durasi inspirasi dibatasi 2. Apnustik mencegah neuron inspirasi dari proses switch offsehingga menambah dorongan inspirasi Pusat Pneumotaksik lebih dominan Refleks Hering-Breuer dipicu untuk mencegah pengembangan paru berlebihan Faktor kimia yang berperanan dalam penentuan besarnya ventilasi : PCO2, PO2dan H+darah arteri. PO2arteri dipantau oleh kemoreseptor perifer (Badan karotis & Badan aorta) •Keadaan-keadaan Respirasi yang penting secara klinis : 1. Apnu : Penghentian bernapas sesaat 2. Dispnu : sulit bernapas 3. Eupnu : bernapas normal 4. Hiperpnu : Peningkatan ventilasi paru menyamai kebutuhanmetabolik 5. Respiratory arrest: penghentian permanen bernapas 6. Asfiksia : jaringan kekurangan O2 7. Hiperkapnia : Kelebihan CO2dalam darah arteri 8. Hipoventilasi : Kurangnya ventilasi dibandingkan kebutuhan metabolik, sehingga terjadi peningkatan PCO2dan asidosis respiratorik 9. Hipoksia : Insufisiensi O2ditingkat sela. Hipoksia anemik : penurunan kemampuan darah mengangkut O2b. Hipoksia hipoksik : PO2 darah arteri rendah yang disertai saturasi Hb yang tidak adekuatc. Hipoksia histotoksik : sel tidak mampu menggunakan O2yang adad. Hipoksia sirkulasi : Darah beroksigen yang mengalir ke jaringanterlalu sedikit 10. Sianosis : Kebiruan pada kulit akibat insufisiensi darah beroksigen di arteri 11. Sufokasi : Kekurangan O2akibat ketidakmampuan menghirup udara beroksigen Penyakit Paru Obstruktif Menahun (PPOM/COPD) : 1.Asma : obstruksi saluran pernapasan disebabkan oleh : a. Konstriksi berlebihan saluran pernapasan halus karena spasme otot polos di dinding saluran pernapasan b. Penyumbatan saluran pernapasan oleh sekresi berlebihan mukus yang sangat kental c. Penebalan dinding saluran pernapasan akibat peradangandan edema yang diinduksi oleh histamin. 2. Bronkitis kronik Peradangan kronik saluran pernapasan bagian bawah akibatpajanan berulang ke asap rokok, udara berpolusi atau alergen. Saluran pernapasan menyempit disertai produksi berlebihan mukus yang kental, sering terjadi infeksi bakteri 3. Emfisema Kolapsnya saluran pernapasan halus dan rusaknya dinding alveolus akibat :a. Pengeluaran berlebihan enzim destruktif contoh Tripsinb. Ketidakmampuan genetik membentuk antitripsin α1 Kelainan saluran pernapasan akibat peningkatan ketebalan sawar pemisah udara dan darah : 1.Edema paru penimbunan berlebihan cairan interstitium diantara alveolus & kapiler paru akibat peradangan paru atau gagal jantung kongestif 2.Fibrosis paru penggantian jaringan paru oleh jaringan fibrosa tebal sebagai respons terhadap iritasi kronik 3.Pneumonia penimbunan cairan peradangan didalam atau disekitar alveolus yg disebabkan infeksi bakteri atau virus dan aspirasi secara tidak sengaja makanan, atau bahan kimiawi. B. SISTEM KARDIOVASKULAR Sistem kardiovaskular merupakan penghubung antara lingkungan eksternal dan lingkungan cairan internal tubuh. Sistem ini membawa nutrien dan gas ke semua sel, jaringan, organ, dan sistem organ, serta membawa produk akhir metabolik keluar darinya. Sistem ini merupakan sistem transportasi dalam tubuh dan merupakan bagian dari sistem sirkulasi. Fungsi sistem kardiovaskular adalah memberikan dan mengalirkan suplai oksigen dan nutrisi ke seluruh jaringan dan organ tubuh yang diperlukan dalam proses metabolisme. Secara normal setiap jaringan dan organ tubuh akan menerima aliran darah dalam jumlah yang cukup sehingga jaringan dan organ tubuh menerima nutrisi dengan adekuat. Sistem kardiovaskular yang berfungsi sebagai sistem regulasi melakukan mekanisme yang bervariasi dalam merespons seluruh aktivitas tubuh. Salah satu contoh adalah mekanisme meningkatkan suplai darah agar aktivitas jaringan dapat terpenuhi. Pada keadaan tertentu, darah akan lebih banyak dialirkan pada organ-organ vital seperti jantung dan otak untuk memelihara sistem sirkulasi organ tersebut. Tiga komponen dasar pada sistem kardiovaskular : 1. Jantung Jantung adalah organ berongga dan memiliki empat ruang yang terletak antara kedua paru-paru di bagian tengah rongga toraks (dada) sekitar garis tengah antara sternum atau tulang dada disebelah anterior dan vetebra (tulang pungung) disebelah posterior. Jantung berukuran kurang lebih sebesar kepalan tangan pemiliknya. Bentuknya seperti kerusut tumpul. Fungsi jantung adalah memompa darah. Jantung dilapisi perikardium adalah kantong berdinding ganda yang dapat membesar dan mengecil, membungkus jantung dan pembuluh darah besar. Bagian-bagian perikardium : i. Lapisan luar adalah lapisan fibrosa tersusun dari serabut kolagen yang membentuk lapisan jaringan ikat rapat untuk melindungi jantung. ii. Lapisan dalam adalah lapisan serosa, yang terdiri dari : Membran viseral (epikardium) menutup permukaan jantung. Membran parietal melapisi permukaan bagian dalam fibrosa perikardium. Pada jantung ada rongga perikardial adalah ruang potensial antara membran viseral dan parietal. Didalamnya ada cairan perikardial disekresi lapisan serosa untuk melumasi membrane dan mengurangi friksi atau gesekan anatar lapisan-lapisan perikardium ketika jantung berdenyut. Dinding Jantung, terbagi 3 yaitu : a. Epikardium (luar), tersusun dari lapisan sel-sel mesotelial. b. Miokardium (tengah), terdiri dari jaringan otot jantung yang berkontraksi untuk memompa darah. Berkas-berkas serat otot jantung saling menjalin dan tersusun secara spiral melingkari jantung, disebabkan oleh pemutaran-pemutaran kompleks yang terajadi pada jantung semasa perkembangan mudigah. Akibatnya, sewaktu ventrikel berkontraksi dan memendek garis tengah bilik ventrikel berkurang sekaligus disertai penarikan apeks ke atas ke arah bagian atas jantung dengan gerakan memutar. Hal ini menimbulkan efek memeras yang secara efisien meinmbulkan tekanan pada darah di dalam bilik tertutup dan mengarahkannya ke atas lubang masuk arteri-arteri besar yang keluar ke pangkal ventrikel. Tiap-tiap sel otot jantung saling berhubungan untuk membentuk serat yang bercabangcabang, dengan sel-sel yang berdekatan dihubungkan ujung-ujung pada struktur khusus yang dikenal sebagai diskus interkalatus. c. Endokardium (dalam), tersusun dari lapisan endotelial. Jantung terdiri dari empat ruang yaitu : atrium kanan dan kiri dipisahkan oleh septum intratrial; dan ventrikel kanan dan kiri dipisahkan oleh septum interventrikular. a. Atrium kanan, letaknya bagian dalam superior kanan jantung, menerima darah dari seluruh jaringan kecuali paru-paru. b. Atrium kiri, dibagian superior kiri jantung, berukuran lebih kecil dari atrium kanan, tetapi dindingnya lebih tebal. Atrium kiri menampung empat vena pulmonalis yang mengembalikan darah teroksigenasi dari paru-paru. c. Ventrikel kanan, terletak di bagian inferior kanan pada apeks jantung. Darah meninggalkan ventrikel kanan melalui trunkus pulmonar dan mengalir melewati jarak yang pendek ke paru-paru. d. Ventrikel kiri, terletak di bagian inferior kiri apeks jantung. Tebal dindingnya 3 kali tebal dinding ventrikel kanan. Darah meninggalkan ventrikel kiri melalui aorta dan mengalir ke seluruh bagian tubuh kecuali paru-paru. Katup pada jantung fungsinya untuk memastikan bahwa darah mengalir dalam arah yang sesuai melalui jantung. Ada tiga, katup jantung yaitu : 1. Katup trikuspid terletak antara atrium kanan dan ventrikel kanan. Katup ini memiliki tiga daun katup jaringan ikat fibrosa irregular yang dilapisi endokardium. Jika tekanan darah pada atrium kanan lebih besar daripada tekanan darah di atrium kiri, daun katup trikuspid terbuka dan darah mengalir dari atrium kanan ke ventrikel kanan. Jika tekanan darah dalam ventrikel kanan lebih besar dari darah di atrium kanan, daun katup akan menutup dan mencegah aliran balik ke dalam atrium kanan. 2. Katup bikuspid terletak antara atrium kiri dan ventrikel kiri. Katup ini melekat pada chordae tendineae dan otot papilaris, fungsinya sama dengan fungsi katup trikuspid. 3. Katup semilunar aorta dan pulmonar terletak di jalur keluar ventrikular jantung sampai aorta dan trunkus pulmonar. Kedua katup ini lebih dikenal sebagai katup semilunar, yang terdiri dari tiga kuspis berbentuk sabit, yang tepi konveksnya melekat pada bagian dalam pembuluh darah. Tepi bebasnya memanjang ke dalam lumen pembuluh. Katup semilunar pulmonar terletak antara ventrikel kanan dan trunkus pulmonar. Katup semilunar aorta terletak anatara ventrikel kiri dan aorta. Perubahan tekanan dalam ventrikel, dalam aorta, dan dalam pembuluh pulmonar menyebabkan darah hanya mengalir ke dalam pembuluh dan mencegah aliran balik ke dalam ventrikel. Aliran darah ke jantung, dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan sirkuitnya yaitu : 1. Sirkuit pulmonar (untuk menuju dan meninggalkan paru-paru) atrium kanan → katup trikuspid → ventrikel kanan → katup semilunar → trunkus pulmonar → arteri pulmonar kanan dan kiri → kapilar paru → vena pulmonar → atrium kiri 2. Sirkuit sistemik ( menuju dan meninggalkan bagian tubuh) atrium kiri → katup bikuspid → ventrikel kiri → katup semilunar → trunkus aorta → regia dan organ tubuh (otot, ginjal, otak, dll). Sistem pengaturan kinerja jantung, terdiri dari : o Serabut purkinje yakni serabut otot jantung khusus yang mampu menghantarkan impuls dengan kecepatan lima kali lipat kecepatan hantaran serabut otot jantung. o Nodus sinotrial (nodus S-A) adalah suatu massa jaringan otot khusus yang terletak di dinding posterior atrium kanan tepat dibawah pembukan vena kava superior. Kinerjanya dipengaruhi oleh saraf simpatis dan saraf parasimpatis. Fungsi nodus S-A ini adalah untuk mengatur frekuensi irama jantung. o Nodus atrioventrikular (nodus A-V) terletak di bawah dinding posterior atrium kanan. Fungsinya untuk menunda impuls sepeseratus detik, sampai ejeksi darah atrium selesai sebelum terjadi kontraksi ventrikular. o Berkas A-V (berkas His) adalah sekelompok besar serabut purkinje yang berasal dari nodus A-V dan membawa impuls di sepanjang septum interventrikular menuju ventrikel. Ada percabangan berkas kanan dan kiri. Siklus jantung mencakup periode dari akhir kontraksi (sistole) dan relaksasi (diastole) jantung sampai akhir sistole dan distole berikutnya. a. Kontraksi jantung mengakibatkan perubahan tekanan dan volume darah dalam jantung dan pembuluh utama yang mengatur pembukaan dan penutupan katup jantung serta aliran darah yang melalui ruang-ruang dan masuk ke arteri. b. Walaupun sisi kiri dan kanan jantung memiliki tekanan atrium dan ventrikular yang berbeda, sisi tersebut berkontraksi dan berelaksasi bersamaan serta secara serempak mengeluarkan volume darah yang sama. Peristiwa mekanik dalam siklus jantung, terdiri dari tiga kejadian penting, diantaranya adalah : 1. Pembentukan aktivitas listrik sewaktu jantung secara otoritmis mengalami depolarisasi dan repolarisasi. 2. Aktivitas mekanis yang terdiri dari periode sistol (kontraksi dan pengosongan) dan diastol (relaksasi dan pengisian) berganti-ganti, yang dicetuskan oleh siklus listrik yang berirama. 3. Arah aliran darah melintasi bilik-bilik jantung, yang ditentukan oleh pembukaan dan penutupan katup-katup akibat perubahan tekanan yang dihasilkan oleh aktivitas mekanis. Bunyi jantung ada beberapa macam, seperti : a. Lup-dup. Lup mengacu pada saat katup A-V menutup. Dup mengacu pada saat katup semilunar menutup. Dapat didengar menggunakan stetoskop. b. Bunyi ketiga atau keempat disebabkan vibrasi pada dinding jantung saat darah mengalir dengan cepat ke dalam ventrikel. c. Murmur adalah bunyi jantung yang tidak wajar dikarenakan penyempitan yang menghambat aliran darah ke depan atau katup yang tidak sesuai yang memungkinkan aliran balik darah. Frekuensi jantung yang normal berkisar 60 s/d 100 denyut per menit dan tidak normal seperti takikardia, frekuensinya melebihi 100 denyut per menit, dan bradikardia, frekuensinya kurang dari 60 denyut per menit. Pengaturan frekuensi jantung dilakukan oleh : a. Impuls eferen menjalar ke jantung melalui saraf simpatis dan parasimpatis susunan saraf otonom. b. Impuls eferen (sensorik) yang menuju pusat kendali jantung yang berasal dari reseptor di berbagai sistem kardiovaskular. Hal lain yang mempengaruhi frekuensi jantung, diantaranya : a. Stimulasi pada hampir semua saraf kutan, seperti reseptor untuk nyeri, panas, dingin dan sentuhan atau oleh input emosional dari sistem saraf pusat. b. Bergantung pada keseimbangan elektrolit berdasarkan kadarnya, meningkat atau berkurang. Curah jantung atau volume jantung adalah volume darah yang dikeluarkan oleh kedua ventrikel per menit. Volume normalnya untuk laki-laki adalah 5 L per menit dan 4 L per menit pada perempuan. Faktor-faktor yang mempengaruhi curah jantung, diantaranya : a. Efek sistem saraf otonom Daerah yang terpengaruh Nodus SA Efek stimulasi parasimpatis Efek stimulasi simpatis Penurunan kecepatan denyut Peningkatan kecepatan denyut jantung jantung Nodus AV Peningkatan perlambatan Penurunan perlambatan nodus AV nodus AV Jalur penghantar - Meningkatkan hantaran melalui berkas His dan sel purkinje ventrikel Otot atrium Penurunan kontraktilitas Otot ventrikel - Medula adrenal - Memperkuat kontraksi Mendorong sekresi epinefrin (hormon yang memperkuat efek sistem saraf simpatis pada jantung) Vena - Meningkatkan aliran balik vena sehingga meningkatkan kekuatan kontraksi jantung b. Dipengaruhi aliran balik vena dan aktivitas saraf simpatis Jumlah darah yang di pompa keluar oleh tiap-tiap ventrikel dipengaruhi dua jenis kontrol, yaitu : 1. Kontrol intrinsik, yang berkaitan dengan seberapa banyak aliran balik vena. Kontrol ini bergantung pada hubungan panjang-tegangan oto jantung, yang serupa degan yang terdapat di oto rangka. Peningkatan serat otot jantung, dengan bergerak mendekati panjang optimum, meningkatkan ketegangan kontraksi jantung pada sistol yang akhirnya memeengaruhi curah jantung. 2. Kontrol ekstrinsik, yang berkaitan dengan tingkat stiulasi simpatis pada jantung. Stimulasi simpatis dan epinefrin meningkatkan kontraktilitas jantung, yang mengacu kepada kekuatan kontraksi pada setiap volume diatolik akhir; dengan kata lain, jantung berkontraksi lebih kuat dan memeras lebih banyak darah yang dikandungnya,sehingga ejeksi lebih sempurna, apabila mendapat stimulasi simpatis. c. Pengaruh tambahan lainnya, seperti : hormon medular adrenal, ion, usia dan ukuran tubuh, maupun penyakit kardiovaskular. 2. Pembuluh Darah Struktur Pembuluh Darah Sifat-sifat structural dari setiap bagian system pembuluh darah sistemik menentukan peran fisiologisnya dalam integrasi fungsi kardiovaskuler. Dinding pembuluh darah arteri terdiri dari tiga lapis: 1. Lapisan luar disebut tunika advensia : tersusun dari jaringan ikat dan mengandung serabut syaraf, pembuluh darah yang mempengaruhi dinding arteri (vasavasorum). 2. Lapisan tengah disebut tunika media : terdiri dari kolagen, serat otot polos dan elastis damn mempertahankan elastisitas dan ketegangan arteri juga berfungsi sebagai penyokong primer dari arteri. 3. Lapisan dalam disebut tunika intima: lapisan mulus sel-sel endotel yang menyediakan permukaan non trombogenik untuk aliran darah. Dinding pembuluh darah vena juga teridiri dari tiga lapisan yang sama dengan arteri tapi lebih tipis. Sirkulasi sistemik terdiri dari : Arteri Berfungsi untuk transportasi darah dengan tekanan yang tinggi ke jaringan. Karena itu system arteri mempunyai dinding yang kuat dan darah mengalir dengan cepat menuju jaringan. Dinding aorta dan arteri relative mengandung banyak jaringan elastis. Dinding tersebut teregang waktu sistol dan mengadakan recoil pada saat diastole. Arteriol Adalah cabang terujung dari system arteri dan berfungsi sebagai katup pengontrol untuk mengatur pengaliran ke kapiler. Arteriol merupakan tempat utama resistensi aliran darah dan perubahan kecil pada diameternya menyebabkan perubahan yang besar pada resistensi perifer. Kapiler Berfungsi sebagai tempat pertukaran cairan dan nutrisi antara darah dan ruang interstitial. Venula Dinding venul hanya sedikit lebih tebal daripada kapiler. Berfungsi menampung darah dari kapiler dan secara bertahap bergabung kedalam vena yang lebih besar. Vena Berfungsi sebagai jalur transformasi dari jaringan kembali ke jantung. Karena tekanan vena sangat rendah maka dinding vena tipis, walaupun demikian dinding vena berotot dan ini memungkinkan vena untuk berkontraksi sehingga mempunyai kemampuan untuk menyimpan atau menampung darah dalam jumlah kecil atau tergantung dari kebutuhan tubuh Perbedaan ukuran pembuluh darah Tebal dinding Diameter lumen Luas penampang Aorta 2 mm 2,5 mm 4,5 mm Arteri 1 mm 0,4 cm 20 cm Arteriol 20 mikron 30 mikron 400 cm Kapiler 1 mikron 5 mikron 4.500 cm Venul 1 mikron 20 mikron 4000 cm Vein 0,5 mm 5 mm 40 cm Vena cava 3,5 mm 3 cm 18 cm Segmen vaskuler a. Arteri dan arteriole Arteri merupakan perpanjangan dari aorta, mempunyai jaringan yang elastic dapat melebar atau menyempit. Pada saat terjadi ejeksi ventrikel arteri menjadi membesar karena tekanan yang lebih tinggi dan ketika katup aorta menutup dan ejeksi berhenti, regangan jaringan elastic menjadi menurun. b. Vena dan venula Merupakan saluran untuk mengalirkan darah dari perifer dan amsuk ke aliran sistemik. Otot polos venula dipersarafi oleh system saraf simpatetik. Vena mempunyai volume yang besar dan tekanannya lebih rendah. Vasokontriksi vena dipengaruhi oleh saraf simpatik yang mempersarafi otot polos vena sehingga darah dapat terdorong ke jantung. Aliran darah ke jantung juga dipengaruhi oleh gaya gravitasi. 3. Darah Darah adalah sejenis jaringan ikat yang sel-selnya tertahan dan dibawa dalam plasma. Lebih berat dan lebih kental dibanding air. Mempunyai bau khas, dengan pH 7,4. Warna merah pada darah dipengaruhi oleh jumlah oksigen didalamnya. Volume darah total sekitar 5l pada laki-laki dewasa, pada perempuan dewasa kurang dari 5l. Komponen darah, yaitu : 1. Plasma darah Cairan bening kekuningan yang unsur pokoknya sama dengan sitoplasma. Plasma terdiri dari 92% air dan mengandung campuran kompleks zat organik dan anorganik. a. Protein plasma Jumlahnya mencapai 7%, tidak dapat menembus membran kapilar untuk mencapai sel. 3 jenis protein plasma, yaitu : - Albumin Protein plasma terbanyak, jumlahnya 55-60%, ukurannya paling kecil. Albumin disintesis dalam protein untuk tekanan osmotik koloid darah. Koloid adalah zat berdiameter kurang dari 1 nm. Plasma mengandung koloid dan kristaloid. Tekanan osmotik koloid ditentukan oleh jumlah koloid dalam larutan. - Globulin Membentuk sekitar 30% plasma. Alfa dan beta globulin disintesis dihati, fungsi utamanya sebagai molekul pembawa lipid, beberapa hormon, berbagai substrat, dan zat penting bagi tubuh lainnya. Gamma globulin disebut juga imunoglobulin. Ada 5 jenis imunoglobulin yang diproduksi jaringan limfoid dan berfungsi dalam imunitas. - Fibrinogen Membentuk 4% protein plasma, disintesis dihati dan merupakan komponen esensial dalam mekanisme pembekuan darah. b. Plasma darah juga mengandung nutrien (meliputi asam amino, gula, lipid yang diabsorbsi dari saluran pencernaan), gas darah (meliputi O2, CO2, dan N), elektrolit plasma (meliputi ion natrium, kalium, magnesium, klorida, kalsium bikarbonat, fosfat, dan ion sulfat), mineral, hormon, vitamin, dan zat-zat tersisa. 2. Elemen pembentuk darah Terdiri dari sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan trombosit. Hematopoises elemen pembentuk darah pertama kali berlangsung dalam kantong kuning telur dan berlanjut dihati, limfa, nodus limfe, dan seluruh sumsum tulang janin yang sedang berkembang. Setelah lahir dan masa kanak-kanak, sel-sel darah terbentuk dalam sumsum semua tulang. Pada orang dewasa, sel darah hanya dibentuk dalam sumsum tulang merah dalam tulang membranosa seperti sternum, iga, vertebra, dan tulang ilia girdel pelvis. Sel-sel darah yang sudah matang masuk kesirkulasi utama dadri sumsum tulang melalui vena rangka. Semua sel darah diturunkan dari hemositoblas pada sumsum tulang, dibagi menjadi : - Proeritoblas Mengalir melalui sejumlah tahapan dari eritoblas basofilik, eritoblas kromatofilik, normoblas, sampai retikulosit, dan setelah matang menjadi eritrosit. Selama perkembangan eritrosit mensintesis hemoglobin, dan melepas organelnya. Nukleus mengecil dan keluar dari sel. Setelah nukleus hilang, eritrosit tetap dalam sumsum tulang selama beberapa hari hingga matang kemudian dilepaskan kedalam sirkulasi. - Mieloblas Merupakan sel promielosit yang mengalami penyimpangan dalam perkembangannya dan menjadi tiga jenis sel darah yang disebut granulosit (terdiri dari neutrofil, eosinofil, dan basofil). - Limfoblas dan monoblas Limfoblas merupakan asal limfosit, sedangkan monoblas adalah asal monosit. Keduanya disebut agranulosit. - Megakarioblas Membentuk megakariosit, yang merupakan asal dari trombosit. Eritrosit merupakan diskus bikonkaf, bentuknya bulat dengan lekukan pada sentralnya dan berdiameter 7,65 µm. Terbungkus dalam membran sel dengan permeabilitas tinggi, elastis, dan fleksibel sehingga dapat menembus kapilar. Jumlah eritrosit pada pria 4,2-5,5 juta sel per mm3, sementara pada perempuan 3,2-5,2 juta sel per mm3. Setiap eritrosit mengandung sekitar 300 juta molekul hemoglobin, yang volumenya mencapai sepertiga sel. Hemoglobin tersusun dari protein globin yang terdiri dari 4 rantai polipeptida yang melekat pada 4 gugus hem yang mengandung zat besi dan berperan dalam pewarnaan darah. Pada orang dewasa (HgA), rantai polipeptidanya terdiri dua rantai alfa dan dua rantai beta yang identik. Pada janin (HgF), terdiri dari dua rantai alfa dan dua rantai gamma. Afinitas HgF terhadap oksigen lebih tinggi daripada HgA. Hemoglobin berfungsi untuk membawa O2, saat terjadi pertukaran oksigen dalam sel hemoglonbin akan membawa CO2 dan membentuk karbaminohemoglobin yang membawa 20% CO2 dalam darah, sisanya dibawa dalam bentuk ion bikarbonat. Fungsi eritrosit adalah mentranspor O2 keseluruh jaringan melalui pengikatan hemoglobin terhadap O2. Eritrosit berperan penting dalam pengaturan pH darah karena ion bikarbonat dan hemoglobin merupakan buffer asam-basa. Pengaturan produksi eritrosit dilakukan oleh eritropoietin, yaitu hormon glikoprotein yang terutama diproduksi oleh ginjal. Hormon lain seperti kortison, tiroid, dan pertumbuhan juga membantu produksi eritrosit. Eritrosit bersirkulasi selama 120 hari sebelum rapuh dan pecah. Eritrosit tidak mempunyai nuklei, mitokondria, dan RE, namun enzim sitoplasmanya mampu menghasilkan ATP. Fragmen eritrosit yang rusak akan mengalami fagositosis oleh makrofag dalam limfa, hati, sumsum tulang, dan jaringan tubuh lain. Globin HgA terdegradasi menjadi asam amino yang diperbahartui untuk sintesis protein selular. Hem diubah menjadi biliverdin dan kemudian menjadi bilirubin yang dilepas kedalam plasma yang kemudian diserap hati dan disekresi dalam empedu. Sebagian besar zat besi yang dilepas oleh hem diambil untuk diperbaharui dalam proses sintesis HgA selanjutnya. Leukosit atau sel darah putih. Jumlah normal leukosit adalah 7.000-9.000 per mm3. Infeksi pada jaringan menyebabkan peningkatan jumlah total leukosit. Fungsi leukosit untuk melindungi tubuh terhadap invasi benda asing. Sebagian besar aktivitasnya berlangsung dalam jaringan bukan dalam darah. Hal ini karena leukosit bersifat diapedesis yaitu kemampuan menembus pori membran kapilar dan masuk kedalam jaringan. Leukosit bergerak sendiri dengan gerakan amuboid. Pelepasan zat kimia oleh jaringan yang rusak menyebabkan leukosit bergerak kemotaksis. Semua leukosit adalah fagositosit, terutama neutrofil dan monosit. Leukosit bertahan selama satu hari dalam sirkulasi setelah diproduksi disumsum tulang sebelum masuk ke jaringan. Lama leukosit bertahan dalam jaringan bergantung pada jenisnya. Leukosit diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Granulosit (mempunyai granula sitoplasma) a. Neutrofil - Jumlahnya mencapai 60%. - Mempunyai granula kecil berwarna merah muda dalam sitoplasmanya. - Nukleusnya memiliki 3-5 lobus yang terhubung dengan kromatin. - Berdiameter 9-12 µm. - Neutrofil sangat aktif dan fagositik sehingga berfungsi untuk menyerang benda asing pada jaringan yang terinfeksi. b. Eosinofil - Mempunyai granula sitoplasma yang kasar dan besar. - Nukleusnya berlobus 2. - Berdiameter 12-15 µm. - Sifat fagositiknya lemah. - Berfungsi dalam detoksifikasi histamin yang diproduksi sel mast dan jaringan yang cedera saat inflamasi berlangsung. - Mengandung peroksidase dan fosfatase yang mampu menguraikan protein. c. Basofil - Mencapai kurang dari 1% leukosit. - Mempunyai sejumlah granula sitoplasma besar tidak beraturan. - Berdiameter 12-15 µm. Mengandung histamin untuk meningkatkan aliran darah kejaringan yang cedera, antikoagulan heparin untuk membantu mencegah penggumpalan darah intravaskular. 2. Agranulosit (tanpa granula sitoplasma) a. Limfosit - Mencapai 30% jumlahnya. - Rentang hidupnya mencapai beberapa tahun. - Mengandung nukleus berwarna biru gelap, bulat dikelilingi lapisan tipis sitoplasma. - Berdiameter 5-8 µm. - Berasal dari sel-sel batang sumsum tulang merah yang melnjutkan diferensiasi dan proliferasi dalam organ lain. - Berfungsi dalam reaksi imunologis. b. Monosit - Jumlahnya mencapai 3-8%. - Berdiameter 12-18 µm. - Nukleusnya besar berbentuk seperti telur dikelilingi sitoplasma berwarna biru pucat. - Sangat fagositik dan aktif. - Jika telah meninggalkan aliran darah, monosit menjadi histiosit jaringan (makrofag tetap). - Trombosit atau keping darah berjumlah 250.000-400.000 per mm3. Merupakan fragmen tanpa nukleus yang berasal dari megakariosit raksasa multinukleus dalam sumsum tulang. Ukurannya mencapai setengah ukuran eritrosit. Sitoplasmanya terbungkus membran plasma dan mengandung berbagai jenis granula yang berhubungan dengan proses koagulasi darah. Berfungsi dalam homeostasis dan perbaikan pembuluh nadi yang robek.
