ANATOMI DAN FISIOLOGI SISTEM SIRKULASI
A. Jantung
1. Ukur Ukuran an dan dan Ben Bentu tuk k Jant Jantun ung g beru beruku kuran ran kuran kurang g lebi lebih h sebe sebesa sarr kepa kepala lan n tang tangan an pemi pemili likn knya ya.. Bentuknya seperti kerucut tumpul. Ujung atas yang lebar (dasar) mengarah ke bahu kanan; ujung bawah yang mengerucut (apeks) ( apeks) mengarah ke panggul kiri.
2. Pelapis Perika Perikardi rdium um adalah adalah kanton kantong g berdin berdindin ding g ganda ganda yang yang dapat dapat membes membesar ar dan mengecil, membungkus jantung dan pembuluh darah besar. Perikardium yang melapisi jantung terdiri dari dua lapisan: lapisan dalam ( perikardium viseralis) dan dan lap lapisan isan luar luar ( perikardium ) . Kedu Keduaa lapi lapisa san n peri perika kard rdiu ium m ini ini perikardium parietalis parietalis). dipisahkan oleh sedikit cairan pelumas, yang mengurangi gesekan akibat gerakan pemompaan jantung. Perikardium parietalis melekat ke depan pada sternum, ke belakang pada kolumna vertebralis, dan ke bawah pada diafragma. Perlekatan ini menyebabkan jantung terletak stabil di tempatnya. Perikardium viseralis melekat secara langsung pada permukaan jantung. Perikardium juga melindungi jantung terhada terhadap p penyeb penyebaran aran infeks infeksii atau neopla neoplasma sma dari dari organ-o organ-orga rgan n sekita sekitarny rnyaa ke jantung. 3. Dind Dindin ing g jant jantun ung g Dinding jantung tersusun dari tiga lapisan, yaitu lapisan terluar (epikardium), lapisan tengah (miokardium), dan lapisan terdalam (endokardium). Epikardium tersu tersusu sun n dari dari lapi lapisa san n selsel-se sell meso mesoth thel elial ial yang yang bera berada da di atas atas jari jaring ngan an ikat ikat..
Miokardium terdiri dari jaringan otot jantung yang berkontraksi untuk memompa darah. Sedangkan, endokardium tersusun dari lapisan endothelial yang terletak di atas jaringan ikat. 4. Ruang Jantung Ada empat ruang jantung, yaitu atrium kanan dan kiri yang dipisahkan oleh septum intratrial, dan ventrikel kanan dan kiri yang dipisahkan oleh septum interventrikular. Dinding atrium lebih tipis. Atrium menerima darah dari vena yang membawa darah kembali ke jantung. Atrium kanan terletak dalam bagian superior kanan jantung, menerima darah dari seluruh jaringan kecuali paru-paru yang dibawa oleh vena kava superior, inferior, dan sinus koroner. Atrium kanan berfungsi sebagai tempat penyimpanan darah dan penyalur darah dari vena-vena sirkulasi sistemik yang mengalir ke ventrikel kanan. Atrium kiri terletak di bagian superior kiri janrung, berukuran lebih kecil dari atrium kanan, tetapi dindingnya lebih tebal. Atrium kiri menerima darah teroksigenasi dari 4 vena pulmonalis yang berasal dari paru-paru. Atrium kiri memiliki dinding yang tipis dan bertekanan rendah. Ventrikel berdinding tebal dan berfungsi untuk mendorong darah ke luar jantung menuju aorta dan arteri pulmonalis yang membawa darah meninggalkan jantung. Ventrikel kanan terletak di bagian inferior kanan pada apeks jantung. Darah meninggalkan ventrikel kanan melalui trunkus pulmonar dan mengalir melewati jalur yang pendek ke paru-paru. Ventrikel kanan berbentuk bulan sabit yang unik guna menghasilkan kontraksi bertekanan rendah yang cukup untuk mengalirkan darah ke dalam arteri pulmonalis. Ventrikel kiri terletak di bagian inferior kiri pada 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. Ventrikel kiri memiliki otot-otot yang tebal dengan bentuk yang menyerupai lingkaran sehingga mempermudah pembentukan tekanan tinggi selama ventrikel berkontraksi. 5. Katup jantung Keempat katup jantung berfungsi untuk mempertahankan aliran darah searah melalui bilik-bilik jantung. Ada dua jenis katup, yaitu katup atrioventrikularis
(AV), yang memisahkan atrium dan ventrikel, dan katup semilunaris, yang memisahkan arteri pulmonalis dan aorta dari ventrikel yang bersangkutan. Katup-
katup ini membuka dan menutup secara pasif, menanggapi perubahan tekanan dan volume dalam biliki dan pembuluh darah jantung. Katup atrioventrikularis
Daun-daun katup atrioventrikularis halus tetapi tahan lama. Katup trikuspidalis yang terletak antara atrium kanan dan ventrikel kanan mempunyai tiga buah daun katup. Katup mitralis yang memisahkan atrium kiri dan ventrikel kiri mempunyai dua buah daun katup. Daun katup dari kedua katup tersebut tertambat melalui berkas-berkas tipis jaringan fibrosa yang disebut korda tendinae. Korda tendinae akan meluas menjadi otot papilaris, yaitu tonjolan otot pada dinding ventrikel. Korda tendinae menyokong katup pada waktu kontraksi ventrikel untuk mencegah membaliknya daun katup ke dalam atrium. Katup semilunaris
Kedua katup semilunaris sama bentuknya: katup ini terdiri dari 3 daun katup simetris menyerupai corong yang tertambat kuat pada anulus fibrosus. Katup
aorta terletak antara ventrikel kiri dan aorta, sedangkan katup pulmonalis terletak antara ventrikel kanan dan arteri pulmonalis. Katup semilunaris mencegah aliran kembali darah Katup semilunaris berfungsi mencegah aliran kembali darah dari aorta atau arteri pulmonalis ke dalam ventrikel sewaktu ventrikel dalam keadaan istirahat.
6. Siklus jantung Siklus jantung mencakup periode dari akhir kontraksi (sistole) dan relaksasi (diastole) jantung sampai akhir sistole dan diastole berikutnya. Kontraksi jantung menyebabkan 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 pembuluh darah. Walaupun sisi kiri dan kanan jantung memiliki tekanan atrium dan ventrikel yang berbeda, sisi-sisi tersebut berkontraksi dan berelaksasi bersamaan serta secara serempak mengeluarkan volume darah yang sama. Selama masa diastole (relaksasi), atrium secara pasif terus-menerus menerima darah dari vena kava superior dan inferior, dan vena pulmonalis. Darah mengalir dari atrium menuju ventrikel melalui katup AV yang terbuka. Tekanan ventrikular mulai meningkat saat ventrikel mengembang untuk menerima darah yang masuk. Katup semilunar aorta dan pulmonar menutup karena tekanan dalam pembuluh pembuluh lebih besar daripada tekanan dalam ventrikel. Akhir diastole ventrikular, nodus SA melepas impuls, atrium berkontraksi dan peningkatan tekanan dalam atrium mendorong darah menuju ventrikel. Kemudian saat sistole ventrikular, aktivitas listrik menjalar ke ventrikel yang mulai berkontraksi. Tekanan dalam ventrikel meningkat dengan cepat dan mendorong katup AV untuk segera menutup. Ventrikel kemudian menjadi rongga tertutup dan volume darah tidak dapat berubah. Ini disebut periode kontraksi isovolumetrik. Bunyi katup yang menutup merupakan bunyi jantung pertama. Jika kontraksi ventrikel berlanjut, tekanan akan meningkat dengan cepat sehingga mendorong katup semilunar aorta dan pulmoner untuk terbuka. Kemudian, darah dikeluarkan dari ventrikel menuju aorta dan arteri pulmonalis. Saat diastole ventrikular, ventrikel berepolarisasi dan berhenti berkontraksi. Tekanan dalam ventrikel menurun tiba-tiba sampai tekanan di bawah tekanan aorta dan trunkus pulmonar sehingga katup semilunar menutup (bunyi jantung kedua). Ventrikel kembali menjadi rongga tertutup dalam periode relaksasi isovolumetrik karena semua katup menutup. Jika tekanan dalam ventrikel menurun terus-menerus katup AV membuka dan siklus jantung dimulai kembali. Bunyi jantung
Bunyi jantung digambarkan sebagi lup-dup dan dapat didengar melalui stetoskop. “Lup” mengacu pada saat katup AV menutup dan “dup” mengacu pada saat katup semilunar menutup. Bunyi ketiga dan keempat disebabkan vibrasi yang terjadi pada dinding jantung saat darah mengalir dengan cepat ke dalam ventrikel. Murmur adalah kelainan bunyi jantung atau bunyi jantung tidak wajar yang
berkaitan dengan turbulensi aliran darah. Bunyi ini muncul karena defek pada katup seperti penyempitan (stenosis) yang menghambat aliran darah ke depan atau katup yang tidak sesuai yang memungkinkan aliran balik darah.
7. Sirkulasi jantung Sirkulasi jantung dibagi menjadi 2, yaitu sirkulasi pulmoner dan sirkulasi sistemik. Sirkulasi pulmoner adalah jalur aliran darah yang menuju dan meninggalkan jantung. Sisi kanan jantung menerima terdeoksigenasi dari tubuh dan mengalirkannya ke paru-paru untuk dioksigenasi. Darah yang sudah teroksigenasi kembali ke sisi kiri jantung. Alur sirkulasi pulmoner adalah: Atrium kanan → katus trikuspidalis → ventrikel kanan → katup semilunar → trunkus pulmonar → arteri pulmonalis kanan dan kiri → kapiler paru → vena pulmonalis → atrium kiri Sirkulasi sistemik adalah jalur aliran darah yang menuju dan meninggalkan
bagian seluruh tubuh. Sisi kiri jantung menerima teroksigenasi dari paru-paru dan mengalirkannya ke seluruh tubuh. Alur sirkulasi sistemik adalah: Atrium kiri → katup mitralis → ventrikel kiri → katup semilunar → trunkus aorta → seluruh organ tubuh (otak, otot, ginjal, dll) → vena kava superior dan inferior → atrium kanan
B. Pembuluh Darah
1. Struktur dan fungsi pembuluh darah Pembuluh darah adalah serangkaian tuba tertutup yang bercabang dan membawa darah dari jantung ke jaringan kemudian kembali ke jantung. Ada tiga jenis pembuluh darah utama, yaitu arteri, kapiler, dan vena. a. Arteri
Arteri berfungsi untuk membawa darah meninggalkan jantung. Semua dinding arteri tersusun dari tiga lapisan, yaitu tunika adventisia (terluar) terdiri dari jaringan ikat fibrosa, tunika media (tengah) terdiri dari otot polos dan serabut elastis yang berfungsi untuk kontraksi dan dilatasi pembuluh darah, dan tunika intima (terdalam) yang tipis dan terbentuk dari sel-sel endothelial. Arteri memiliki 4 jenis, yaitu arteri elastik, muskular, kecil, dan arteriol. Arteri elastik atau aorta mengandung banyak jaringan elastis dan sebagian otot polos. Ventrikel kiri memompa darah masuk ke dalam aorta dengan tekanan tinggi. Dorongan darah secara mendadak ini meregang dinding ateri yang elastis tersebut; pada saat ventrikel beristirahat maka
dinding yang elastis tersebut kembali pada keadaan semula dan memompa darah ke depan, ke seluruh sistem sirkulasi. Arteri elastis atau aorta bercabang menjadi arteri muskular berukuran sedang dan memiliki serabut otot polos pada dindingnya untuk merespons stimulus saraf. Arteri kecil tersusun dari otot dan serabut elastis dalam jumlah yang beragam. Komposisi jumlahnya bergantung pada ukuran dan posisi arteri. Arteriol yang merupakan arteri kecil dengan lumen sempit dan dinding muskular tebal. Dinding arteriol terdiri dari otot polos dengan sedikit serabut elastis. Dinding arteriol sangat peka dan dapat berdilatasi atau berkontraksi. Pada persambungan antara arteriol dan kapiler terdapat sfingter prakapiler yang berada di bawah pengaturan fisiologis yang cukup rumit. b. Kapiler
Pembuluh kapiler memiliki dinding tipis yang terdiri dari satu lapis sel endotel. Nutrisi dan metabolit berdifusi dari daerah berkonsentrasi tinggi menuju daerah berkonsentrasi rendah melalui membran yang tipis dan semipermeabel ini. Jadi, oksigen dan nutrisi akan meninggalkan pembuluh darah dan masuk ke dalam ruang interstisial dan sel. c. Vena
Vena berfungsi membawa darah kembali ke atrium jantung. Lapisan dinding vena seperti lapisan dinding arteri, tetapi otot polos dan serabut elastisnya lebih sedikit dan jaringan ikat fibrosanya lebih banyak. Aliran vena ke jantung hanya searah karena katup-katupnya terletak strategis di dalam vena. Vena dapat menampung darah dalam jumlah 75% volume darah total dengan tekanan yang relatif rendah.
C. Sistem Konduksi
Untuk memastikan rangsangan ritmik dan sinkron, serta kontraksi otot jantung, terdapat jalur konduksi khusus dalam miokardium. Jaringan konduksi ini memiliki sifat-sifat sebagai berikut: 1. Otomatisasi
: kemampuan untuk menimbulkan impuls secara spontan
2. Ritmisasi
: pembangkitan impuls yang teratur
3. Konduktivitas
: kemampuan menghantarkan impuls
4. Daya rangsang
: kemampuan berespons terhadap stimulasi
Impuls jantung biasanya berasal dari nodus sinoatrialis (SA) . Nodus SA terletak di dinding posterior atrium kanan dekat muara vena kava superior. Impuls jantung kemudian menyebar dari nodus SA menuju jalur konduksi khusus atrium dan ke otot atrium. Suatu jalur antar-atrium (berkas Bachmann) mempermudah penyebaran impuls dari atrium kanan ke atrium kiri. Jalur internodal−anterior, tengah, dan posterior−menghubungkan nodus SA dengan nodus atrioventrikularis (VA) . Penghantaran impuls relatif lambat melewati nodus VA karena tipisnya serat di daerah ini dan konsentrasi taut selisih yang rendah. Taut selisih merupakan mekanisme komunikasi antar sel yang yang mempermudah konduksi impuls. Hasilnya adalah hambatan konduksi impuls selama 0,9 detik melalui nodus AV. Hambatan hantaran melalui nodus AV menyebabkan pengisian ventrikel menjadi optimal. Hambatan AV juga melindungi ventrikel dari banyaknya impuls atrial abnormal.
Berkas His menyebar dari nodus AV, yang memasuki selubung fibrosa yang memisahkan atrium dari ventrikel. Berkas His berjalan ke bawah di sisi kanan septum interventrikularis dan kemudian bercabang menjadi serabut berkas kanan dan kiri . Serabut berkas kiri berjalan secara vertikal melalui septum interventrikularis dan kemudian bercabang menjadi bagian anterior dan posterior yang lebih tebal. Berkas serabut kanan dan kiri kemudian menjadi serabut Purkinje. Hantaran impuls melalui serabut Purkinje berjalan cepat sekali karena berdiameter relatif besar dan memberikan sedikit resistensi terhadap penyebaran hantaran. Waktu hantaran melalui sistem Purkinje 150 kali lebih cepat dibandingkan dengan hantaran melalui nodus AV. Dengan demikian, urutan normal rangsangan melalui sistem konduksi adalah nodus SA, jalur-jalur atrium, nodus AV, berkas His, cabang-cabang berkas, dan serabut Purkinje.
D. Darah
Darah adalah sejenis jaringan ikat yang sel-selnya (elemen pembentuk) tertahan dan dibawa dalam matriks cairan (plasma). (Sloane, 1994). Komponen darah, yaitu plasma darah, eritrosit, leukosit, dan trombosit. Plasma darah adalah cairan bening kekuningan yang terdiri dari 92% air dan mengandung campuran kompleks zat anorganik dan organik. Ada tiga jenis protein plasma yang utama, yaitu albumin sekitar 55%-60%, globulin sekitar 30%, dan fibrinogen 4%, serta plasma darah juga mengandung nutrien, gas darah elektrolit,, mineral, hormon, vitamin, dan lain-lain. Eritrosit (sel darah merah) merupakan diskus bikonkaf
yang berbentuk bulat
dengan lekukan pada sentralnya. Eritrosit terbungkus dalam membran sel dengan permeabilitas tinggi sehingga memungkinkan eritrosit menembus kapiler. Setiap eritrosit mengandung hemoglobin yang akan mengikat oksigen untuk untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Dan juga, hemoglobin dapat mengikat karbon dioksida. Eritrosit berfungsi untuk mentranspor oksigen ke seluruh jaringan melalui pengikatan hemoglobin terhadap oksigen serta berperan penting dalam pengaturan pH darah. Produksi eritrosit diatur eritropoetin yang diproduksi oleh ginjal. Kecepatan produksi eritropoetin berbanding terbalik dengan persediaan oksigen dalam jaringan. Kehilangan darah, tinggal di dataran tinggi, dan gagal jantung dapat meningkatkan produksi eritrosit. Leukosit (sel darah putih) berfungsi untuk melindungi tubuh terhadap invasi benda
asing, termasuk bakteri dan virus. Leukosit banyak memiliki sifat, yaitu diapedesis,
kemampuan untuk menembus pori-pori membran kapiler dan masuk ke jaringan; amuboid, dapat bergerak sendiri seperti amoeba; kemotaksis, bergerak mrndekati jaringan yang rusak; dan fagositosis, bersifat fagosit. Ada lima jenis leukosit dalam sirkulasi darah, yang dibedakan berdasarkan ukuran, bentuk nukleus, dan ada tidaknya granula sitoplasma. 1.
Granulosit: memiliki granula sitoplasma. Ada neutrofil yang memiliki granula kecil berwarna merah muda dalam sitoplasmanya, eosinofil yang memiliki granula sitoplasma yang kasar dan besar dan pewarnaan oranye kemerahan, dan basofil yang memiliki sejumlah granula sitoplasma besar yang bentuknya tidak beraturan dan akan berwarna keunguan sampai hitam serta memperlihatkan nukleus berbentuk S.
2. Agranulosit: tidak memiliki granula sitoplasma. Ada limfosit yang mengandung nukleus bulat berwarna biru gelap yang dikelilingi lapisan tipis sitoplasma dan monosit yang memiliki nukleus yang besar dan dikelilingi sitoplasma berwarna biru keabuan pucat. Trombosit (keping darah) merupakan fragmen sel tanpa nukleus. Sitoplasmanya
terbungkus suatu membran plasma dan mengandung berbagai jenis granula yang berhubungan dengan proses koagulasi darah. Trombosit berfungsi dalam hemostasis (pembekuan darah) dan perbaikan pembuluh darah yang rusak. Mekanisme pembekuan darah dimulai dari tromboplastin (membran lipoprotein) yang dilepas oleh sel-sel jaringan yang rusak yang kemudian mengaktivasi protrombin (protein plasma) dengan bantuan ion kalsium untuk membentuk trombin. Trombin mengubah fibrinogen yang dapat larut menjadi fibrin yang tidak dapat larut. Benang-benang fibrin membentuk bekuan atau jaring-jaring fibrin yang menangkap sel darah merah dan trombosit serta menutup aliran darah yang melalui pembuluh darah yang rusak. Segera setelah terbentuk, bekuan akan beretraksi (menyusut) akibat kerja protein kontraktil
daslam trombosit.
Jaring-jaring fibrin
dikontraksi
untuk
menarik
permukaan yang terpotong agar saling mendekat dan untuk menyediakan kerangka kerja untuk perbaikan sel atau jaringan yang rusak.
E. Pengaturan Sistem Sirkulasi
Sistem sirkulasi banyak dipersarafi oleh serabut-serabut sistem saraf otonom. Sistem saraf otonom dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu sistem parasimpatis dan
simpatis dengan efek yang saling berlawanan dan bekerja bertolak belakang untuk
mempengaruhi perubahan pada denyut jantung. Serabut-serabut parasimpatis mempersarafi nodus SA, otot-otot atrium, dan nodus AV melalui nervus vagus. Stimulasi serabut parasimpatis menyebabkan pelepasan asetilkolin. Stimulasi parasimpatis menghambat kerja jantung dengan mengurangi frekuensi denyut jantung, kecepatan konduksi impuls melalui nodus AV, dan juga mengurangi kekuatan kontraksi atrium dan mungkin juga ventrikel. Respons terhadap stimulasi parasimpatis ini disebut respons kolinergik atau respons vagal. Respons vagal bersifat cepat, kuat, dan mampu mencapai regulasi denyut jantung pada setiap denyutnya. Stimulasi vagal atau kolinergik yang intensif mampu menurunkan fre kuensi denyut jantung. Serabut simpatis menyebar ke seluruh sistem konduksi dan miokardium, juga pada otot polos pembuluh darah. Stimulasi simpatis atau adrenergik juga menyebabkan terlepasnya epinefrin dan beberapa norepinefrin dari medula adrenal. Epinefrin dan norepinefrin kemudian dibawa ke semua bagian tubuh melalui aliran darah. Respons jantung terhadap stimulasi simpatis diperantarai oleh pengikatan norepinefrin dan epinefrin ke reseptor adrenergik tertentu: reseptor alfa (α) dan
reseptor beta (β 1 dan β 2 ). Stimulasi reseptor α, yang terutama terletak pada sel-sel otot polos pembuluh darah, menyebabkan terjadinya vasokonstriksi. Stimulasi reseptor β 1 yang terutama terletak pada nodus AV, nodus SA, dan miokardium, menyebabkan peningkatan denyut jantung, peningkatan kecepatan hantaran melewati nodus AV, dan peningkatan kontraksi miokardium. Stimulasi reseptor β 2 menyebabkan vasodilatasi. Pengaturan sistem saraf otonom terhadap sistem sirkulasi membutuhkan komponen-komponen sebagai berikut: (1) sensor, (2) jalur aferen, (3) pusat integrasi, (4) jalur eferen, (5) dan reseptor. Dua buah kelompok sensor yang utama adalah baroreseptor dan kemoreseptor.
Baroreseptor terletak di lengkung aorta dan sinus karotikus. Reseptor ini peka sekali terhadap peregangan atau perubahan dinding pembuluh darah akibat perubahan tekanan arteri. Kemoreseptor terletak di badan karotis dan badan aorta yang peka terhadap penurunan kadar oksigen dalam arteri, peningkatan tekanan karbon dioksida, dan peningkatan kadar ion hidrogen (penurunan pH darah). Apabila reseptor ini terangsang akan timbul dua jenis respons refleks: peningkatan kecepatan denyut jantung dan diuresis yang menyebabkan penurunan volume. Jalur aferen dalam nervus vagus dan glosofaringeus membawa impuls saraf dari reseptor ke otak. Pusat promotor atau pusat pengaturan sirkulasi terletak pada
bagian atas medula oblongata dan pons bagian bawah. Pusat kardioregulator ini menerima impuls dari baroreseptor dan kemoreseptor, dan meneruskannya ke jantung dan pembuluh darah melalui serabut saraf simpatis dan parasimpatis. Jalur eferen dari pusat pengendalian sirkulasi ke jantung terutama melalui nervus vagus untuk serabut parasimpatis, sedangkan serabut simpatis melalui nervus kardiak. Reseptor terletak pada sistem penghantar jantung, miokardium, dan otot polos pembuluh darah. Stimulasi reseptor akan mengubah denyut jantung, kecepatan konduksi AV, kekuatan kontraksi miokardium, dan diameter pembuluh darah.
Referensi : Black, J. M. & Hawks, J. H. (2005). Medical-Surgical Nursing: Clinical Management for
Positive Outcomes. Philapdelphia: Elsevier Saunders. Ganong, W. F. (2003). Review of Medical Physiology 20th ed. London: Prentice Hall International, Ltd. Sherwood, L. (2003). Human Physiology: From Cells to Systems. 3rd ed. New York: Thompson Learning. Sloane, E. (1994). Anatomy and Physiology: An Easy Learner. Sudbury: Jones and Barlett Publishers, Inc.
