Hubungan Aliran, Tekanan dan Resistensi dan Bagian – Bagian Tekanan Darah
Hubungan Aliran, Tekanan dan Resitensi
Aliran darah ialah jumlah darah yg mengalir melalui pembuluh, organ, atau sirkulasi pada waktu tertentu. Tekanan darah adalah gaya yang ditimbulkan oleh darah pada dinding pembuluh darah di suatu area tertentu. Resistensi ialah ukuran tanahan/oposisi tanahan/oposisi atau daya yang diberikan pembuluh untuk menahan aliran darah; ditentukan oleh viskositas darah, panjang, dan diameter pembuluh darah. Aliran darah yang melalui pembuluh darah ditentukan oleh dua faktor yaitu : 1. Perbedaan tekanan darah di antara kedua ujung pembuluh, kadang-kadang juga disebut “gradien tekanan” di sepanjang s epanjang pembuluh darah, yaitu daya yang mendorong darah melalui pembuluh. 2.
Rintangan bagi aliran darah melalui pembuluh, yang disebut resistensi pembuluh darah.
Aliran
Secara sederhana, aliran darah berarti jumlah darah yang mengalir melalui suatu titik tertentu di sirkulasi dalam periode waktu terentu. Biasanya aliran darah dinyatakan dalam milimeter per menit atau liter per menit, tetapi dapat juga dinyatakan dalam milimeter per detik atau setiap satuan aliran lainnya.Secara keseluruhan aliran darah pada sirkulasi total orang dewasa dalam keadaan istirahat adalah sekitar 5000 ml/menit. Aliran darah ini disebut curah jantung karena merupakan jumlah darah yang dipompa ke aorta oleh jantung setiap menitnya. Untuk mempertahankan hemostasis, organ perekondisi menerima aliran darah melebihi kebutuhan mereka sendiri. Darah terus – menerus mengalami rekondisi sehingga posisinya relatif konstan meskipun bahan – bahannya terus dikuras untuk menunjang aktivitas metabolik dan selalu mendapat tambahan zat sisa dari jaringan. Organ – Organ – organ organ yang merekondisi darah normalnya menerima jauh lebih banyak darah daripada yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan metaboliknya, sehingga dapat menyesuaikan kebutuhan darah tambahan untuk mencapai homeostasis.
Gradien Tekanan
Gradien tekanan adalah perbedaan tekanan antara awal dan akhir suatu pembuluh. Darah mengalir dari daerah tekanan lebih tinggi ke daerah dengan tekanan lebih rendah mengikuti penurunan gradien tekanan, kontraksi jantung menimbulkan tekanan pada darah, yaitu gaya dorong utama bagi aliran melalui suatu pembuluh. Karena gesekan/ resistensi, tekanan turun sewaktu darah menyusuri panjang pembuluh. Karena itu, tekanan lebih awal daripada di akhir pembuluh, membentuk gradien tekanan untuk aliran maju darah melalui suatu pembuluh, semakin besar laju aliran melalui pembuluh tersebut Aliran yang keluar dari ujung selang kecil, karena tekanana pada awal selang hanya sedikit lebih tinggi daripada akhir selang. Jika anda membuka keran lebar – lebar makan gradien tekanan sangat meningkat sehingga air mengalir melalui selang jauh lebih cepatt dan menyembur dari ujung selang. Perhatikan bahwa perbedaan tekanan antara dua ujung pembuluh, dan bukan tekanan absolut di dalam pembuluh yang menentukan laju aliran.
Resistensi
Faktor lain yang mempengaruhi laju aliran melalui suatu pembuluh adalah resistensi, yaitu ukuran tahanan atau oposisi terhadap aliran darah yang melalui suatu pembuluh, akibat gesekan (friksi) antara cairan yang bergerak dan dinding vaskular yang diam. Seiring dengan meningkatnya resistensi, darah menjadi semakin sulit melewati pembuluh sehingga laju aliuran akan berkurang (selama laju gradien tidak berubah). Jika resistensi meningkat maka gradien tekanan harus meningkat secara proposional agar ;laju aliran tetap. Karena itu, jika pembuluh darah membentuk resistensi yang lebih keras untuk mempertahankan sirkulasi yang adekuat. Resistensi terhadap aliran darah bergantung pada tiga faktor: (1) kekentalan (viskositas) darah, (2) panjang pembuluh, dan (3) jari-jari pembuluh, yaitu faktor terpenting. Kata viskositas merujuk pada friksi yang terbentuk antara molekul – molekul cairan sewaktu seling bergeser saat cairan mengalir. Semakin besar viskositas semakin besar resistensi terhadap aliran. Secara umum, semakin kental cairan, semakin besar viskositasnya. Sebagai contoh, gula cair mengalir lebih lambat daripada air, karena gula cair memiliki viskositas
lebih besar. Viskositas darah ditentukan terutama oleh jumlah sel darah merah yang beredar. Dalam keadaaan normal, faktor ini relatif konstan dan karenanya kurang begitu penting dalam mengontrol resistensi. Namun, kadang viskositas darah dan resistensi terhadap aliran berubah karena kelainan jumlah sel darah merah. Jika sel darah merah jumlahnya berlebihan maka aliran darah menjadi lebih lambat daripada normal. Karena darah “bergesekan” dengan lapisan dalam pembuluh sewaktu mengalir maka semakin luas permukaan pembuluh yang berkontak dengan darah, semakin besar resistensi terhadap aliran. Luas permukaan ditentukan baik oleh panjang (L) maupun jari-jari (r) pembuluh. Pada radius tetap semakin panjang pembuluh di tubuh tidak berubah maka hal ini bukan merupakan faktor variabel dalam kontrol resistensi vaskular. Karena itu, penentu utama resistensi terhadap aliran adalah jari – jari pembuluh. Cairan lebih mudah mengalir melalui suatu pembuluh besar daripada pembuluh kecil. Penyebabnya adalah bahwa volume tertentu darah berkontak dengan luas permukaan yang jauh lebih besar pada pembuluh berjari – jari kecil daripada pada pembuluh pembuluh berjari – jari besar sehingga resistensi menjadi besar. Sejarah yang menyebabkan disimpulkannya bahwa pembuluh darah membentuk suatu sistem tertutup, lihatlah fitur penyerta dalam boks, Konsep, Tantangan, dan Kontroversi. Rangkaian vaskular ini masing – masing terdiri dari kontinum jenis pembuluh darah berbeda yang berawal dari dan berakhir di jantung. Pada sirkulasi sis temik, arteri, yang membawa dari jantung ke organ, bercabang membentuk “pohon” pembuluh darah yang semakin kecil dengan berbagai cabang menyalurkan darah ke berbagai bagian tubuh. Ketika mencapai organ yang tididarahinya, arteri kecil bercabang -
cabang membentuk banyak arteriol.
Volume darah yang mengalir melalui suatu organ dapat disesuaikan dengan mengatur kaliber (garis tengah internal) arteriol organ tersebut. Arteriol kemudian bercabang – cabang di dalam organ menjadi kapiler, pembuluh terkecil, tempat terjadinya pertukaran antara darah dengan sel sekitarnya. Pertukaran di kapiler ini adalah tujuan utama sistem sirkulasi; semua aktivitas lain sistem ditujukan untuk menjamin distrubsi darah ke kapiler untuk pertukaran dengan semua sel. Kapiler – kapiler menyatu kembali membuat venula kecil, yang lebih lanut menyatu membentuk vena kecil yang keluar dari organ. Vena – vena kecil secara progresif menyatu atau berkonvergensi untuk membentuk vena besar yang akhirnya mengalir isinya ke jantung. Arteriol, kapiler, dan venula secara kolektif disebut sebagai mikrosirkulasi, karena pembuluh – pembuluh ini hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Pembuluh mmikrosirkulasi
semuanya terletak di dalam organ. Sirkukasi paru terdiri dari tipe – tipe pembuluh yang sama, kecuali bahwa semua darah dalam sistem ini mengalir antara jantung dan paru. Jika disambung dari ujung ke ujung maka seluruh pembuluh darah di tubuh dapat mengelilingi bumi dua kali. Dalam membahas jenis – jenis pembuluh darah di bab ini, kita anak merujuk kepada peran masing – masing dalam sirkulasi sistemik, di mulai dari arteri siskemik.
Tekanan Darah
Tekanan arteri rerata adalah tekanan darah yang dipantau dan diatur di tubuh, bukan tekanan sistolik atau diastolik arteri atau tekanan nadi dan juga bukan tekanan di bagian lain pohon vaskular. Pengukuran tekanan darah rutin merekam tekanan sistolik dan diastolik arteri, yang dapat digunakan sebagai patokan untuk menilai tekanan arteri rerata. Nilai ambang terkini untuk tekanan darah normal yang di tentukan oleh National Institutes of Health (NIH) adalah kurang dari 120/80 mm Hg. Faktor – faktor yang mempengaruhi tekanan darah
Tekanan darah diatur dengan mengontrol curah jantung, resistensi perifer total, dan volume darah. Tekanan arteri rerata adalah gaya pendorong utama yang mengalirkan darah ke jaringan. Tekanan ini harus diatur secara ketat karena dua alasan. Pertama, tekanan ini harus cukup tinggi untuk menjamin tekanan pendorong yang memadai, tanpa tekanan ini, otak dan organ lain tidak akan menerima aliran yang memadai, apapun penyesuaian lokal yang dilakukan dalam aspek resistensi arteriol yang mendarahi organ – organ tersebut. Kedua, tekanan harus tidak terlalu tinggi sehingga menimbulkan tambahan kerja bagi jantung dan meningkatkan resiko kerusakan pembuluh darah serta kemungkinan pecahnya pembuluh darah halus. Penentu Tekanan Arteri Rerata
Mekanisme – mekanisme yang terlihat dalam memadukan kerja berbagai komponen siskulasi dan sistem tubuh lain sangat penting untuk mengatur tekanan arteri rerata Perubahan setiap faktor di atas yang mempengaruhi tekanan darah akan mengubah tekanan darah, kecuali jika terjadi perubahan kompensasi di variabel lain yang menjaga tekanan darah kosntan. Karena tekanan arteri rerata bergantung pada curah jantung dan derajat vasokonstriksi arteriol, maka jika arteriol – arteriol di satu organ melebar, maka
arteriol – arteriol di organ lain harus berkonstriksi untuk mempertahankan tekanan darah arteri yang adekuat. Tekanan yang memadai diperlukan untuk menghasilkan gaya vasodilatasi tetapi juga ke otak, yang bergantung pada aliran darah yang konstan. Karena itu variabel – variabel kardiovaskular harus terus – menerus diatur untuk mempertahankan tekanan darah yang konstan meskipun kebutuhan akan darah dari masing – masing organ kerubah – ubah. Tindakan kontrol jangka pendek dan jangka panjang
Tekanan arteri rerata secara terus – menerus dipantau oleh baroreseptor (reseptor tekanan) di dalam sistem sirkulasi. Ketika terdeteksi adanya menyimpang dari normal maka berbagai respons refleks Refleks Baroreseptor
Refleks Baroreseptor adalah mekanisme jangka pendek penting untuk mengatur tekanan darah. Setiap perubahan pada tekanan arteri rerata memicu suatu refleks baroreseptor otomatis yang mempengaruhi jantung dan pembuluh darah untuk menyesuaikan curah jantung dan resistensi parifer total dalam upaya untuk memulihkan tekanan darah ke normal. Seperti semua refleks, refleks baroreseptor mencakup reseptor, jalur aferen, pusat integrasi, jalur eferen, dan organ efektor. Reseptor terpenting yang terlibat dalam regulasi terus – menerus tekanan darah, sinus karotis dan baroreseptor arkus aorta, adalah mekanoreseptor yang peka terhadap perubahan pada tekanan arteri rerata dan tekanan nadi. Respon sivitas reseptor – reseptor ini terhadap fluktuasi tekanan nadi meningkatkan sensivitas mereka sebagai sensor tekanan, karena perubahan kecil tekanan sistol atau diastoi dapat mengubah tekanan nadi tanpa mengubah tekanan rerata. Baroreseptor ini memiliki letak strategis untuk memberi informasi penting tentang tekanan arteri di pembuluh – pembuluh yang menuju ke otak (baroreseptor sinus karotis) dan di trunkus arteri utama sebelum pembuluh ini bercabang – cabang untuk mendarahi bagian tubuh lainnya (baroreseptor arkus aorta). Baroreseptor secara terus – menerus memberi informasi tentang terus – menerus memberi informasi tentang tekanan arteri rerata; dengan kata lain, sensor ini selalu menghasilkan potensial aksi sebai respon terhadap tekanan di dalam arteri. Ketika tekanan rerata maupun nadi meningkat, potensial baroreseptor ini meningkat sehingga kecepatan lepas muatan di neuron – neuron aferen terkait meningkat. Sebaliknya, penurunan tekanan
arteri rereta memperlambat kecepatan lepas muatan yang dibentuk di neuron aferen oleh baroreseptor. Selain refleks baroreseptor, yang fungsi satu – satunya adalah mengatur tekanan darah, beberapa refleks dan respon lain juga mempengaruhi sistem kardiovaskular meskipun mereka terutama mengatur fungsi tubuh lain. Sebagian dari pengaruh ini menyebabkan tekanan darah menjauh dari nilai normalnya secara temporer, mengalahkan refleks baroreseptor untuk mencapai tujuan terutama. Faktor – faktor ini mencakup sebagai berikut : 1. Reseptor volume atrium kiri dan osmoreseptor hipotalamus terutama penting dalam keseimbangan air dan garam dalam tubuh; karena itu, keduanya mempengaruhi regulasi jangka panjang tekanan darah dengan mengontrol volume plasma. 2. Kemoreseptor yang di arteri karotis dan aorta, berkaitan erat dengan tetapi berbeda dari baroreseptor, peka terhadap kadar O2 yang rendah atau asam yang tinggi di dalam darah. 3. Respons kardiovaskular yang berkaitan dengan perilaku dan emosi tertentu diperantarai melalui jalur korteks serebri hipotalamus dan tampaknya telah terprogram. 4. Perubahan kardiovaskular mencolok yang menyertai olahraga, termasuk peningkatan substansial aliran darah otot rangka, peningkatan signifikan curah jantung, penurunan resistensi perifer total (karena vasodilatasi luas di otot rangka meskipun terjadi vasokonstriksib arteriol generalisata di sebagian besar organ), dan peningkatan sedang tertekan arteri rerata. 5. Kontrol hipotalamus terhadap arteriol kulit untuk tujuan pengaturan suhu lebih didahulukan daripada kontrol pusat kardiovaskular terhadap pembuluh yang sama untuk tujuan pengaturan tekanan darah. 6. Bahan – bahan vasoaktif yang dibebaskan dari sel endotel ikut berperan dalam mengatur tekanan darah. Sebagai contoh, NO dalam keadaan normal menimbulkan efek vasodilatasi Meskipun terdapat berbagai tindakan kontrol di atas namun kadang tekanan darah tidak dapat dipertahankan pada tingkat yang sesuai. Hipertensi
Hipertensi adalah kelainan tekanan darah. Hipertensi adalah masalah kesehatan masyarakat yang serius, tetapi penyebab umumnya tidak diketahui. Catatan klinis, kadang –
kadang mekanisme kontrol tekanan darah tidak berfungsi dengan benar atau tidak mampu secara sempurna mengompensasi perubahan – perubahan yang terjadi. Tekanan darah dapat terlalu tinggi (hipertensi jika diatas 140/60mm Hg) atau terlalu rendah (hipotensi jika di bawah 100/60 mm Hg). Hipotensi dalam bentuk ekstrimnya adalah syok sirkulasi. Pertama – tama kita akan membicarakan tentang hipertensi, yaitu kelainan tekanan darah yang paling sering dijumpai. Terdapat dua golongan besar hipertensi, hipertensi sekunder dan hipertensi primer. Hipertensi Sekunder Kausa pasti hipertensi hanya dapat ditemukan pada 10% kasus. Hipertensi yang terjadi akibat masalah primer lain disebut hipertensi sekunder. Contoh – contoh hipertensi sekunder : 1. Hipertensi ginjal. Sebagai contoh; lesi aterosklerotik yang menonjol ke dalam lumen suatu arteri renalis atau penekanan eksternal pembuluh ini oleh suatu tumor dapat mengurangi aliran darah ke ginjal. 2. Hipertensi endoktrin. Sebagai contoh; feokromositoma adalah suatu tumor medula adrenal yang mengeluarkan epinefrin dan norepinfrin secara berlebihan. Peningkatan abnormal kedua hormon ini menyebabkan peningkatan curah jantung dan vasokonstriksi perifer generalisata, di mana keduanya berperan menyebabkan hipertensi khas pada penyakit ini. 3. Hipertensi neurogenik. Salah satu contohnya, adalah hipertensi yang disebabkan oleh kesalahan kontrol tekanan darah karena defek di pusat kontrol kardiovaskular. Hipertensi Primer Penyebab yang mendasari 90% kasus hipertensi tidak diketahui. Hipertensi semacam ini dikenal sebagai hipertensi primer (esensial atau idiopatik). Hipertensi primer adalah suatu kategori umum untuk peningkatan tekanan darah yang disebabkan oleh beragam penyebab yang tidak diketahui. Perhatikan berbagai kemungkinan potensial bagi hipertensi primes yang saat ini sedang diteliti. 1. Gangguan penanganan garam oleh ginjal. 2. Asupan garam berlebihan 3. Diet yang kurang mengandung buah, sayuracn, dan produk susu. 4. Kelainan membran plasma
5. Variasi dalam gen yang menyandi angiotensinogen 6. Bahan endogen mirip digitalis 7. Kelainan pada NO, endotelin, dan bahan kimia vasoaktif lokal lainnya 8. Kelebihanvasopresin Apapun penyebab yang mendasari, sekali berbentuk hipertensi tampaknya akan terus berlanjut. Pajanan terus menerus ke tekanan yang tinggi menyebabkan dinding pembuluh mudah mengalami aterosklerosis, yang semakin meningkatkan tekanan darah.
Referensi : Sherwood, L. (2011). Fisiologi Manusia: dari sel ke jaringan(ed 6). Jakarta: EGC Pearce, Evelyn.2008. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis.Jakarta: PT Gramedia. Kuntarti, Skp. PPT: Fisiologi Pembuluh Darah.
