PENGUKURAN TEKANAN DARAH ARTERI MANUSIA PADA BERBAGAI KONDISI
I.
PENDAHULUAN
Sistem sirkulasi berperan dalam homeostasis dengan berfungsi sebagai sistem transpor tubuh. Pembuluh darah mengangkut dan mendistribusikan darah yang dipompa melaluinya oleh jantung untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan O 2 dan nutrien, pembuangan zat sisa, dan penyampaian sinyal hormon. Arteri yang sangat elastik mengangkut darah dari jantung ke organ dan berfungsi sebagai reservoar tekanan untuk terus mendorong darah maju ketika jantung relaksasi dan sedang terisi. Tekanan darah arteri rerata diatur secara ketat untuk menjamin penyaluran darah yang adekuat ke organ-organ. Jumlah darah yang mengalir melalui suatu organ bergantung pada kaliber (diameter internal) arteriol yang banyak mengandung otot yang mendarahi organ tersebut. Kaliber arteriol berada dibawah kontrol sehingga curah jantung dapat secara terus-menerus disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan tubuh pada saat tersebut. Kapiler yang berdinding tipis dan berpori adalah tempat pertukaran sebenarnya antara darah dan sel jaringan sekitar. Vena yang sangat mudah diregangkan mengembalikan darah dari organ ke jantung dan berfungsi sebagai tempat cadangan darah. Pada praktikum fisiologi ini, mahasiswa melakukan percobaan dengan menggunakan sfigmomanometer guna untuk mengukur tekanan darah secara tak langsung yang disalurkan melalui jaringan ke arteri brakhialis dibawahnya yaitu pembuluh utama yang membawa darah ke lengan bawah, dan memahami faktorfaktor yang mempengaruhi tekanan darah arteri manusia, menjelaskan perbedaan hasil pengukuran tekanan darah a. brakhialis pada sikap berbaring, duduk dan berdiri serta faktor perubahan hasil pada ketiga sikap tersebut.
1
Tujuan
Tujuan Instruksional Umum Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan darah arteri manusia
Tujuan Perilaku Khusus 1. Menerangkan perbedaan hasil pengukuran tekanan darah a. brakhialis pada sikap berbaring, duduk dan berdiri. 2. Menjelaskan berbagai faktor penyebab perubahan hasil pengukuran tekanan darah pada ketiga sikap tersebut diatas. 3. Menerangkan perbedaan hasil pengukuran tekanan darah a. Brakhialis sebelum dan sesudah kerja otot 4. Menjelaskna berbagai faktor penyebab perubahan tekanan darah sebelum dan sesudah kerja otot.
2
II.
DASAR TEORI
Tekanan darah adalah tekanan yang dihasilkan oleh darah terhadap pembuluh darah. Tekanan darah dipengaruhi volume darah dan elastisitas pembuluh darah. Peningkatan tekanan darah disebabkan peningkatan volume darah atau elastisitas pembuluh darah. Sebaliknya, penurunan volume darah akan menurunkan tekanan darah. Tekanan darah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yang pertama adalah curah jantung. Tekanan terhadap dinding arteri lebih besar sehingga volume aliran darah meningkat. Faktor kedua yang mempengaruhi tekanan darah resistensi perifer, atau resistensi terhadap aliran darah dalam arteri kecil dari tubuh (arteriol). Resistensi perifer dipengaruhi oleh visikositas (ketebalan) dari sel-sel darah dan jumlah plasma darah. Visikositas darah yang sangat tinggi menghasilkan tekanan darah tinggi. Selain itu, tekanan darah dipengaruhi oleh struktur dinding arteri. Jika dinding telah rusak, jika tersumbat oleh endapan limbah, atau jika telah kehilangan elastisitas, tekanan darah akan lebih tinggi. Tekanan darah tinggi, disebut hipertensi, yaitu akibat curah jantung terlalu tinggi atau resistensi perifer terlalu tinggi. Tekanan rerata yang selama ini disebutkan untuk berbagai pohon pembuluh darah adalah untuk seseorang yang berada dalam posisi horizontal. Ketika seseorang berbaring, gaya gravitasi berlaku seragam sehingga tidak perlu dipertimbangkan. Namun, ketika seseorang berdiri, efek gravitasi tidaklah seragam. Selain tekanan biasa akibat kontraksi jantung, pembuluh-pembuluh yang berada dibawah jantung mengalami tekanan dari berat kolom darah terbentang dari jantung ke ketinggian pembuluh yang bersangkutan. Ketika sesorang berbaring, maka jantung akan berdetak lebih sedikit dibandingkan saat ia duduk atau berdiri. Hal ini disebabkan saat orang berbaring, maka efek gravitasi pada tubuh akan berkurang yang membuat lebih banyak darah mengalir kembali ke jantung melalui pembuluh darah. Jika darah yang kembali kejantung lebih banyak, maka tubuh mampu memompa lebih banyak darah setiap denyutnya. Hal ini berarti denyut jantung yang diperlukan per menitnya untuk memenuhi kebutuhkan darah, oksigen dan nutrisi akan menjadi lebih sedikit.
3
Pada posisi berbaring darah dapat kembali kejantung secara mudah tanpa harus melawan kekuatan gravitasi. Terlihat bahwa selama kerja pada posisi berdiri, isi sekuncup meningkat secara linier dan mencapai nilai tertinggi pada 40%-60% VO2 maksimal. VO2 max adalah volume maksimal O2 yang diproses oleh tubuh manusia pada saat melakukan kegiatan intensif. Pada posisi berbaring, dalam keadaan istirahat isi sekuncup mendekati nilai maksimal. Nilai pada posisi berbaring dalam keadaan istirahat hampir sama dengan nilai maksimal yang diperoleh pada waktu kerja dengan posisi berdiri. Detak jantung akan meningkat saat seseorang berdiri, karena darah yang kembali kejantung akan lebih sedikit. Kondisi ini yang mungkin menyebabkan adanya peningkatan detak jantung mendadak ketika seseorang bergerak dari posisi duduk atau berbaring keposisi berdiri. Pada posisi berdiri, pengumpulan darah ke vena lebih banyak. Dengan demikian selisih volume total dan volume darah yang ditampung dalam vena kecil, berarti volume darah yang kembali ke antung sedikit, isi sekuncup berkurang, curah jantung berkurang, dan kemungkinan tekanan darah akan turun. Dalam keadaan normal terdapat dua mekanisme kompensasi yang melawan efek gravitasi ini. Pertama, penurunan tekanan arteri rerata yang terjadi ketika seseorang berpindah dari posisi berbaring menjadi tegak memicu vasokontriksi vena melalui saraf simpatis yang mendorong maju sebagian dari darah yang menumpuk. Kedua,
pompa otot rangka “menginterupsi” kolom darah dengan mengosongkan secara total segmen-segmen tertentu vena secara intermiten sehingga bagian tertentu dari suatu vena tidak mengalami beban dari seluruh kolom vena dari jantung kebagian vena tersebut. Refleks vasokontriksi vena tidak dapat mengompensasi secara lengkap efek gravitasi tanpa aktivitas otot rangka. Karenanya, ketika seseorang berdiri diam untuk waktu yang lama maka aliran darah ke otak berkurang karena berkurangnya volume sirkulasi efektif, meskipun terjadi refleks untuk mempertahankan tekanan arteri rerata. Berkurangnya aliran darah ke otak dapat menyebabkan pingsan, yang mengembalikan orang tersebut ke posisi horizontal, sehingga menghilangkan efek gravitasi pada sistem vaskular dan memulihkan sirkulasi efektif. 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 perifer total dalam upaya memulihkan
4
tekanan darah ke normal. Seperti semua refleks, refleks baroreseptor mencakup reseptor, jalur aferen, pusat integrasi, jalur eferen, dan organ efektor. Pada sikap atau posisi duduk membuat tekanan darah cenderung stabil. Hal ini dikarenakan pada saat duduk sistem vasokonstraktor simpatis terangsang dan sinyalsinyal saraf pun dijalarkan secara serentak melalui saraf rangka menuju ke otot-otot rangka tubuh, terutam otot-otot abdomen. Keadaan ini akan meningkatkan tonus dasar otot-otot tersebut yang menenkan seluruh vena cadanga, membantu mengeluarkan darah dari cadangan vaskulaer abdomen ke jantung. Hal ini tersedia bagi jantung untuk dipompa menjadi meningkat. Keseluruhan respon ini disebut refleks kompresi abdomen. Tekanan darah dalam arteri pada orang dewasa dalam keadaan duduk atau posisi berbaring pada saat istirahat kira-kira 120/70 mmHg. Karena tekanan darah adalah akibat curah jantung dan resistensi perifer, maka tekanan darah dipengaruhi oleh keadaan-keadaan yang mempengaruhi setiap atau dan isi sekuncup. Besarnya isi sekuncup ditentukan oleh kontraksi miokard dan volume darah yang kembali ke jantung.
5
III.
METODE
Alat yang diperlukan
2
1. Sfigmomanomater air raksa 2. Stetoskop 3. Stopwatch 4. Alat tulis untuk mencatat hasil
Cara Kerja a. Pengukuran tekanan darah a. brakhialis pada sikap berbaring
Lakukan en ukuran tekanan darah a. brakhialis
1. OP berbaring terlentang dengan tenang
Selama 10 menit
2. Lalu, pasang manset sfigmanometer pada lengan kanan atas OP, selama menun
u.
3. Setelah itu, cari dengan palpasi denyut a. brakhialis pada fossa cubiti dan denyut a. radialis pada pergelangan tangan OP.
4. Setelah OP berbaring 10 menit, siapkan stetoskop ditelinga, lalu memompa manset sambil meraba a. radialis sampai tekanan didalamnya melampaui tekanan sistolik ± 30 mmH .
5. Kemudian, lakukan pengukuran tekanan darah a. brakhialis cara auskultasi dan menetapkan tekanan darah OP menurut cara baru Ulangi pengukuran langkah 5 sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan catat hasilnya.
6
b. Pengukuran tekanan darah a. brakhialis pada sikap Duduk
Meminta OP duduk
tanpa melepaskan manset, segera mengukur tekanan darah OP
Mengukur kembali tekanan a. brakhialis setelah 3 menit dengan cara yang sama sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan mencatat hasilnya.
c. Pengukuran tekanan darah a. brakhialis pada Berdiri
Meminta OP berdiri
tanpa melepas manset, kemudian segera setelah mengukur tekanan darah OP.
Mengukur kembali tekanan darah a. brakhialis setelah menunggu 3 menit dengan cara yang sama sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan mencatat hasilnya.
Kemudian, bandingkan hasil pengukuran tekanan darah OP pada ke 3 sikap yang nnnnnnbbbbbb berbeda tersebut.
7
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Percobaan pada OP 1. (P) SIKAP TUBUH
Tekanan Darah (mmHg)
Berbaring
TD awal 110/70
Saat berbaring terlentang
Setelah menunggu 10 menit TD 120/70
Duduk
TD awal 110/60
Saat setelah duduk
Rata-rata setelah 3 menit 115/80
Berdiri
TD awal 120/70
Saat setelah berdiri
Rata-rata setelah 3 menit 120/80
b. Percobaan pada OP 2. (L) SIKAP TUBUH
Tekanan Darah (mmHg)
Berbaring
TD awal 120/80
Saat berbaring terlentang
Setelah menunggu 10 menit TD 120/70
Duduk
TD awal 110/70
Saat setelah duduk
Rata-rata setelah 3 menit 118/70
Berdiri
TD awal 110/70
Saat setelah berdiri
Rata-rata setelah 3 menit 108/70
Pembahsan
Pada praktikum ini, tekanan darah diukur dengan metode tidak langsung dan pengukuran dilakukan pada lengan bagian atas. Tekanan darah dari masing-masing OP diukur dalam beberapa keadaan, yaitu pada saat duduk, berdiri, dan berbaring. OP diukur
tekanan
darahnya
sebelum
dimulai
praktikum
dan
diukur
dengan
menggunakan Spigmanometer. Pada percobaan terjadi karena adanya pengaruh gravitasi terhadap darah. Gravitasi ini memberi pengaruh dengan memberikan gravitational pressure. Efeknya karena semakin jauh darah dari pusat gravitasi darah akan semakin berat, jadi darah vena yang seharusnya kembali ke atrium kanan, akan
8
sulit untuk kembali sehingga akan menumpuk di ekstremitas bawah. Hal ini disebut venous pooling. Bila aliran turun maka cardiac output juga turun, setelah itu tekanan darah awal-awal menurun. Saat tubuh berbaring, gravitasi tidak berpengaruh itu disebut tekanan darah basal (dasar). Selanjutnya duduk setelah itu berdiri gravitas yang paling berefek. Beberapa saat kemudian baroreseptor akan teraktivasi. Hal ini dikarenakan aliran yang menurun mengakibatkan tekanan darah menurun,pembuluh darah kurang meregang maka aktiflah baroreseptor. Aktifnya baroreseptor akan menaikkan sinyal simpatis menyebabkan vasokonstriksi yang akhirnya akan meningkatkan tekanan darah. Selain itu yang diaktifkan adalah peningkatan heart rate yang akan meningkatkan CO. Hasilnya tekanan darah mulai naik lagi sebagai respon penurunan awal.
9
V.
PENUTUP
Kesimpulan
-
Pengukuran tekanan darah dapat menggunakan metode tidak langsung dengan auskultasi dan palpasi yang bisa menggunakan spigmanometer (manual atau digital) dan stetoskop.
-
Tekanan darah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yang pertama adalah curah jantung. Kedua yang mempengaruhi tekanan darah resistensi perifer, atau resistensi terhadap aliran darah dalam arteri kecil dari tubuh (arteriol).
-
Beberapa faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran tekanan darah secara fisiologis adalah karena istirahat dan perubahan sikap pada saat berbaring, duduk dan berdiri.
Saran
-
Saat pemeriksaan tekanan OP harus dalam keadaan rileks dan pemeriksa harus mengetahui betul penggunaan alat agar tidak terjadi kekeliruan saat praktikum.
-
Sebaiknya pada percobaan ini menggunakan alat/fasilitas yang memadai. Contoh : alat pemeriksaan EKG, serta cara pembacaanya.
10
DAFTAR PUSTAKA
1. Sherwood L. Fisiologi Manusia : dari Sel ke Sistem. Ed.6. Buku Kedokteran. Jakarta : EGC. 2011. 2. Buku Penuntun Praktikum (BPP). Modul Kardiovaskular : Praktikum Fisiologi. PSPD UNPAR. 2012-2013. 3. Guyton & Hall. Buku Ajar : Fisiologi Kedokteran. Ed 11. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran. EGC. 4. Vander, et al. human physiology: the mechanism of body function, 8th Edition. Philadelpia: The McGraw-Hill Companies; 2001. P. 444-445. 5. Ganong WF. Review of medical physiology, 22nd Edition. Philadelpia: The McGraw-Hill Companies; 2005.
11
TES PENINGKATAN TEKANAN DARAH DENGAN PENDINGINAN (Cold-Pressor Test )
I. PENDAHULUAN
Tekanan darah adalah kekuatan darah untuk melawan dinding pembuluh darah. Tekanan darah merupakan salah satu tanda-tanda vital yang sering diukur dan ,tentu saja, tekanan darah yang normal penting bagi kehidupan. Banyak hal yang dapat mempengaruhi tekanan darah, salah satunya adalah stres. Stres, misalnya adanya perubahan suhu, dapat mempengaruhi tekanan darah. Hal ini disebabkan karena saat stres terjadi perangsangan saraf simpatis yang mempengaruhi, diantaranya, jantung dan pembuluh darah. Stimulasi saraf simpatis akan menyebabkan naiknya frekuensi dan kekuatan otot jantung. Hal ini akan meningkatkan curah jantung sehingga tekanan darah turut meningkat. Vasokonstriksi pembuluh darah akibat stimulasi saraf simpatis juga dapat meningkatkan tekanan darah. Vasokonstriksi meningkatkan aliran balik darah ke jantung melalui vena yang akan meningkatkan volume sekuncup. Peningkatan volume sekuncup dapat meningkatkan curah jantung sehingga tekanan darah meningkat. Sekresi epinefrin dan norepinefrin yang terjadi spada saat stres, juga dapat meningkatkan denyut jantung dan vasokontriksi pembuluh darah yang pada akhirnya dapat meningkatkan tekanan darah. Ketika terjadi penurunan suhu, rangsangan dari saraf simpatis menyebabkan terjadinya respon dengan vasokontriksi pembuluh darah perifer untuk mengurangi penguapan panas melalui kulit. Selain itu, juga terjadi peningkatan aktivitas termogenesis untuk meningkatkan suhu tubuh. Untuk meningkatkan termogenesis diperlukan peningkatan proses metabolisme. Sebagai kompensasi dari meningkatnya proses metabolisme, maka jantung akan memompa darah lebih banyak ke dalam sel dan jaringan untuk menyalurkan oksigen dan nutrisi yang diperlukan untuk proses metabolisme. Agar darah yang dipompa lebih banyak maka curah jantung harus meningkat, meningkatnya curah jantung juga akan diikuti dengan peningkatan tekanan darah.
12
Pada percobaan, pengujian pengaruh suhu terhadap tekanan darah dilakukan dengan mencelupkan tangan naracoba ke dalam air es yang bersuhu 40C. Air es ini berfungsi sebagai stressor yang dapat memicu respon tubuh, salah satunya seperti yang telah dijelaskan, adalah dengan meningkatkan tekanan darah. Kemudian, hasil pengukuran tekanan darah sebelumdan sesudah tangan dicelupkan ke dalam air dibandingkan. Bila perubahan tekanan sistolik > 20 mmHg dan Diastolik > 15 mmHg dari keadaan basal, si naracoba termasuk dalam kelompok hipereaktor, bila perubahan tekanan lebih kecil disebut hiporeaktor.
Tujuan Tujuan Instruksional umum :
1. Melakukan tes peningkatan tekanan darah dengan pendingin (cold-pressor test) 2. Menilai hasil cold-pressor test seseorang
Tujuan perilaku khusus
1. Memberikan rangsang pendingin pada tangan selama satu menit 2. Mengukur tekanan darah a.brakhialis selama perangsangan sub 1 3. Menetapkan waktu pemulihan tekanan darah a.brakhialis
13
II. DASAR TEORI Pengaturan Tekanan Darah 1.
Kontrol Ekstrinsik, saraf dan hormonal
Kontrol ekstrinsik terhadap jari jari arteriol mencakup pengaruh pengaruh saraf dan hormonaldengan efek system saraf simpatis yang terpenting. Serat serat saraf simpatis mempersarafi otot polos arteriol di seluruh tubuh kecuali di otak. Peningatan aktivitas simpatis (hiperreaktor) menimbulkan vasokonstriksi arteriol umum, sedangkan penurunan aktivitas simpatis (hiporeaktor) menyebabkan vasodilatasi arteriol umum. Menurut hines-brown, insiden hioertensi tingi pada golongan yang hipereaktor. Vasokonstriksi umum yang diinduksi oleh simpatis secara refleks mengurangi aliran darah ke sel sel jaringan perifer, sehingga kompensasinya adalah peningkatan tekanan arteri rata rata agar darah dapat mengalir ke semua organ hingga ke jaringan perifer. Aktivitas simpatik tonik juga untuk mempertahankan tekanan sehingga organ organ dapat menyerap darah sesuai keperluan melalui mekanisme local yang mengontrol jari jari arteriol. Persarafan parasimpatis ke arterio tidak bermaksna, vasodilatasi di tempat tempat lain ditimbulkan oleh penurunan aktivitas vasokonstiktor simpatis di bawah tingkat toniknya, ketika tekanan arteri rata rata meningkat di atas normal, timbul refleks berupa reduksi aktivitas vasokonstriksi simpatis yang menyebabkan vasodilatasi arteriol umum yang membantu ke
tingkat
menyesuaikan
menurunkan
tekanan
pendorong
normal. Bagian utama di otak yang bertanggung jawab
keluaran
simpatis
ke
arteriol
arteriol
adalah
pusat
kontrol
kardiocaskular di medulla batang otak. Ini adalah pusat integrasi bagi pengaturan tekaan darah, beberapa bagian lain juga mempengaruhi distribusi darah, yang paing menonjol adalah hipotalamus, yang sebagian dari fungsinya mengnotrol suhu, mengontor aliran darah ke kulit untuk menyesuaikan julah panas yang keluar ke lingkungan. Selain aktivitas refleks saraf, beberapa homron juga memepngaruhi jari jari arteriol hormon ini mencakup hormon medulla adrenal epinefrin dan norepinefrin, yang secara umum memperkuat system saraf simpatis di sebagian besar jaringan serta vasopressin dan angiotensin II, keseimbangan
yang penting
dalam
mengontrol
cairan. Stimulasi simpatis pada medulla adrenal menyebabkan
kelenjar endokrin ini mengeluarkan epinefrin dan norepinefrin. Norepinefrin medulla
14
adrenal berkaitan dengan reseptor
β seperti yang secara simpatis dilepaskan
norepinefrin untuk menimbulkan vasokonstriksi umum. Namun ,epinefrin, hormon medulla adrenal yang paling banyak, berikatan dengan reseptor reseptor
α dan β2 . Pengaktifan
β2 menimbulkan vasodilatasi, reseptor tersebut paling banyak di arteriol
jantung dan otot rangka, selama aktivitas simpatis epinefrin yang dikeluarkan berikatan dengan resepton
β2 di jantung dan otot rangka untuk memperkuat
mekanisme vasodilator local di jaringan ini.
2. Refleks Baroreseptor
Setiap perubahan tekanan darah rata rata akan mencetuskan refleks baroreseptor yang diperantarai secara otonom dan mempengaruhi jantung serta pembuluh darah untuk menyesuaikan curah jantung dan resistensi perifer total sebagai usaha untuk memulihkan tekanan darah ke normal. Refleks baroreseptor mencakup reseptor, jalur aferen, pusat integrasi, jalur eferen dan organ efektor. Respon terpenting dalam pengaturan tekanan darah adalah sinus karotikus dan baroreseptor lengkung aorta, yang merupakan mekanoreseptor yang peka terhadap perubahan tekanan arteri rata rata dan tekanan nadi. Ketangggapan reseptor-reseptor tersebut terhadap fluktuasi tekanan nadi meningkatkan kepekaan mereka sebagai sensor tekanan, karena perubahan kecil pada tekanan sistolik atau diastolic dapat mengubah tekanan nadi tanpa mengubah tekanan rata rata. Baroresptor terletak di tempat strategis untuk menyediakan informasi mengenai tekanan darah arteri di pembuluh ± pembuluh yang meglir ke otak (baroresptor sinus karotikus) dan di arteri utama yaitu baroresptor lengkung aorta. Baroresptor secara kontinue mengahsilakn potensial aksi sebagai respon terhadap tekanan di dalam arteri. Jika tekanan arteri (tekanan rata rata atau nadi) meningkat, potensial reseptor di kedua baroreseptor itu meningkat, sehingga kecepatan pembentukan potensial aksi di neuron aferen yang bersangkutan juga meningkat, berlaku juga jiga sebaliknya, apabila tekanan darah menurun kecepatan pembentuka aksi di neuron aferen oleh baroreseptor berkurang. Pusat integrasi yang menerima impuls aferen adalah pusat kontrol kardiovaskular, terletak di medulla di system batang otak. Sebagai jalur aferen adalah system sara otonom, pusat kardiovaskular mengubah rasio antara aktivitas simpatis dan parasimpatis ke organ organ efektor (jantung dan pembuluh darah).
15
Cold Pressor Test
Cold pressor test merupakan test peningkatan tekanan darah dengan pendinginan yang dilakukan dengan cara memberikan rangsang pendinginan pada tangan yaitu diletakkan di dalam suatu wadah berisi air es bersuhu 4 derajat celcius selama kurang lebih satu menit. Selama proses tersebut, dilakukan tes pengukuran tekanan darah pada lengan yangberlawanan. Perbedaan tekanan darah setelah intervensi dan saat tekanana basal menunjukkan aktivitas vascular dimana dikatakan hiperekator jika tekanan sistolik naik
20 mmHg dan tekanan diastolic 15 mmHg,
dan dikatakan hiporekator jika kenaikan tekanan darah masih dibawah angka tersebut. Efek yang dihasilkan dari test ini adalah nyeri dan peningkatan tekanan darah. Lewis, dalam penelitiannya mengatakan bahwa jika jari diletakkan dalam suhu air 118 derajat celcius, akan menimbulkan rasa nyeri hebat. Akan tetapi, apabila suhu melebih 18 derajat celcius, rasa nyeri tidak akan terjadi. Rasa nyeri pada temperatur rendah, secara progres sive
akan terus meningkat hingga menapai waktu maksimal
menit arakteristik ari nyeri yang itimulkaan seperti rasa tergilas pins an neele sensation istriusi menyear luas an alam an pusat nyerinya paa bagian radial, rasa nyeri bersfiat continuous dan non pulsatile. Pergerakan dari jari tangan tidak akan mempengaruhi karakteristik dan intensitas dari nyeri. Mekanisme nyeri secara sederhana dimulai dari transduksi stimuli akibat kerusakan jaringan dalam saraf sensorik menjadi aktivitas listrik kemudian ditransmisikan melalui serabut saraf bermielin A delta dan saraf tidak bermielin C ke kornu dorsalis medula spinalis, talamus, dan korteks serebri. Impuls listrik tersebut dipersepsikan dan didiskriminasikan sebagai kualitas dan kuantitas nyeri setelah mengalami modulasi sepanjang saraf perifer dan disusun saraf pusat. Rangsangan yang dapat membangkitkan nyeri dapat berupa rangsangan mekanik, suhu (panas atau dingin) dan agen kimiawi yang dilepaskan karena trauma/inflamasi. Fenomena nyeri timbul karena adanya kemampuan system saraf untuk mengubah berbagai stimuli mekanik, kimia, termal, elektris menjadi potensial aksi yang dijalarkan ke system saraf pusat. Dalam kaitannya dengan peningkatan tekanan darah, beberapa penelitian mengatakan, cold pressor test berkaitan dalam peningkatan plasma norepinefrin dan peningkatan aktivitas otot simpatis/MSNA (musle sympathetic nerve activity).
Peningkatan
MSNA
berhubungan
erat dengan
peningkatan tekanan darah arteri dan konsentrasi norepinefrin vena perifer dalam kaitan nya sebagai vasokonstriktor.
16
III. METODE Alat yang diperlukan
1. Sfignomanometer dan stetoskop 2. Stopwatch 3. Wadah berisi air + es 4. Thermometer kimia
Cara Kerja
Terlampir di halaman selanjutnya
17
Cara Kerja
OP berbaring teerlentang dengan tenang selama 10 menit
Pasang sfignomanometer pada lengan kanan OP
Tetapkan tekanan darah setiap menit 3 kali berturut-turut sampai terdapat hasil yang sama
(selisih hasil kali pengukuran ≤ 5mmHg)
Tanpa membuka menset tangan kiri OP dimasukan ke dalam (4°C) sampai pergelangan tangan.
Pada detik ke 30 pendingan, dan menetapkan tekanan sistol dan diastolic kemudian catat hasilnya
Pada detik ke 60 pendinginan tetapkan lagi tekanan sistol dan diastolic kemudian catat hasilnya
Setelah detik ke 60 minta OP untuk mengeluarkan tangan kirinya dari wadah es
Hitung tekanan darah sampai kembali ke tekanan basal 18
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tekanan darah AP
Tekanan darah awal 120/80
Saat perlakuan
setelah perlakuan
Detik ke-30
Detik ke-60
Menit 1
Menit 2
Menit 3
Menit 4
125/85
140/90
135/85
130/85
120/85
120/80
Tekanan darah NL Tekanan
Saat perlakuan
setelah perlakuan
darah awal 120/65
Detik ke -30
Detik ke-60
Menit 1
Menit 2
Menit 3
Menit 4
120/70
130/85
125/85
120/80
120/70
120/65
Pembahasan
Terlihat kenaikannya pada kedua OP Satu hal yang perlu diingat, kalau sistol/diastolnya naik >15 mmHg, orangnya hipereaktor (reaksi tinggi akibat stresor potensi hipertensi ). Kalau <15 mmHg Hiporeaktor (kebalikan di atas yaitu hipotensi). Satu lagi, tes ini menyebabkan rasa nyeri progresif (semakin lama semakin sakit) 0
karena suhunya terlalu rendah (<18 C). Suhu rendah menyebabkan kerusakan jaringan aktvitas saraf sensorik dialirkan ke kornu dorsalis medula spinalis, talamus, korteks serebri. Tekanan darah meningkat Hal ini berhubungan, dengan persarafan simpatis karena darah juga menjalankan peran sebagai termoregulator, sehingga saat suhu tubuh turun
produksi panas turun banyak fungsi tubuh tidak akan kerja
kalau dibiarkan, dan bisa terjadi kerusakan, suhu harus dikembalikan dengan cara meningkatkan aliran darah tubuh. Berarti butuh vaskonstriksi agar mencegah hilangnya suhu tubuh dan darah lebih cepat mengagalir. Efek vasokonstriksi ini dijalankan oleh neurotransmitter norepinefrin.
19
V. PENUTUP
Kesimpulan
Rangsangan yang dapat membangkitkan nyeri dapat berupa rangsangan mekanik, suhu (panas atau dingin). Fenomena nyeri timbul karena adanya kemampuan system saraf untuk mengubah berbagai stimuli mekanik, kimia, termal, elektris menjadi potensial aksi yang dijalarkan ke system saraf pusat. Dalam kaitannya dengan peningkatan tekanan darah.
20
DAFTAR PUSTAKA
1.
Anonymous. Pengukuran tekanan darah. (www.pharzone.com) diakses 30 Apr 2011
2.
Anonymous.Cold Test. (www.scribd.com) diakses 30 Apr 2011
3.
Anonymous. Cold Pressure Test. ( www.infokesehatan.com) diakses 1 April 2011
4.
Ganong WF. Review of medical physiology, 22nd Edition. Philadelphia: The McGraw-Hill Companies; 2005.
5.
Guyton C, Hall E. Textbook of Medical Physiology. 11th ed. Saunders: 2006
21
TES KESANGGUPAN KARDIOVASKULER : THA HARVARD STEP TEST AND THE YMCA THREE – MINUTE STEP TEST
I.
PENDAHULUAN
Kesanggupan kardiovaskuler merupakan kemampuan paru untuk menyediakan oksigen ke dalam darah, dan kemampuan jantung untuk mengedarkan darah yang telah teroksigenasi tersebut ke sel-sel tubuh. Kesanggupan kardiovaskuler juga dapat diartikan sebagai kemampuan tubuh untuk mencapai suatu aktivitas dengan periode waktu yang lebih lama. Terdapat beberapa tes yang dapat dilakukan untuk mengukur kesanggupan kardiovaskuler, di antaranya 1 mile walk test, bicycle ergometry,
Harvard step test, dan 3-minute step test.
Harvard Step Test Harvard step test merupakan suatu cara untuk melakukan pengukuran
terhadap kebugaran dan kemampuan sesorang untuk kembali pulih setelah latihan yang berlebihan. Tes ini dilakukan dengan cara subjek melangkah naik dan turun menggunakan platform dengan tinggi kurang lebih 45 cm dengan kecepatan 30 langkah per menit sampai 5 menit atau subjek merasa kelelahan. Subjek kemudian duduk dengan segera, lalu hitung denyut jantung pada 1-1.5, 2-2.5, 3-3.5 menit. Tujuan dilakukan tes ini adalah untuk memonitor perkembangan dari sistem kardiovaskular seseorang.
22
Data yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam grafik di atas. Denyut nadi subyek (garis paling kiri) dihubungkan dengan berat badan subyek (garis paling kanan) sesuai dengan jenis kelaminnya. Garis yang terbentuk dari denyut nadi subyek dan berat badan subyek tentunya akan memotong garis VO2 max (garis yang di tengah). Perpotongan pada garis VO2 max tersebut menunjukkan secara langsung VO2 max subyek.
Three Minute Step Test YMCA three- minute step test merupakan tes kasdiovaskuler untuk mengetahui
respon fisiologis terhadap aktivitas tertentu (fixed workload). Pada tes ini, subyek melangkah pada bangku setinggi 12 inchi selama tiga menit, kemudian segera duduk sehingga dapat dilakukan pengukuran heart rate.
Heart rate tersebut digunakan untuk menentukan tingkat kesanggupan kardiovaskuler dengan menggunakan tabel YMCA, berdasarkan jenis kelamin dan usianya. Dari tabel tersebut, dapat ditentukan juga volume oksigen standar yang dikonsumsi setiap menitnya (VO2 standar) pada individu tersebut, sehingga secara tidak langsung juga dapat mengukur VO2 max. Tes ini menggunakan bangku yang kokoh setinggi 12 inchi, metronom yang diatur dengan kecepatan 96 kali per menit (empat detak metronom sama dengan satu siklus, atas 1, 2, bawah 3, 4), dan stopwatch.
Data yang diperoleh kemudia dimasukkan ke dalam tabel di atas, sesuai dengan jenis kelamin dan usianya. Jika frekuensi denyut nadi subyek tidak tertulis pada tabel di atas, bulatkan ke kategori di atasnya.
23
Tujuan Harvard Step Test
1. Melaksanakan tes kesanggupan kardiovaskler dengan cara Harvard 2. Menilai kesanggupan Kardiovaskuer seseorang
YMCA Three-Minute Step Test
1. Melaksanakan tes kesanggupan kardiovaskuler (YMCA Three-Minute Step Test) 2. Menilai Kesanggupan Kardiovaskuler seseorang
24
II.
DASAR TEORI
Pada saat melakukan aktivitas fisik terjadi berbagai respon pada tubuh, salahsatunya adalah respoon kardiovaskular. Ada beberapa hal yang terjadi saat melakukan aktivitas fisik, antara lain: vasodiatasi yang terjadi akibat peningkatan konsumsi oksigen, menyebabkan aliran darah kapiler meningkat dan resistensi perifer menurun. Sehingga terjadi peningkatan aliran balik vena dan terjadi peningkatan laju pernapasan yang mendorong darah ke vena cava dengan pompa pernapasan. Sedangkan curah jantung juga meningkat akibat peningkatan aliran balik vena dan refeks atrial. Stimulasi simpatis juga terjadi yang menyebabkan peningkatan denyut dan kontraktilitas jantung. Peningkatan denyut jantung terjadi karena adanya peningkatan kebutuhan akan aliran darah, pengaruh simpatis ini menyebabkan peningkatan frekuensi pembentukkan potensial aksi yang menyebabkan kecepatan denyut jantung meningkat. Peningkatan kontaktilitas jantung menyebabkan stroke volume dan heart
rate yang terjadi mengakibatkan cardiac out put-nya juga meningkat. Aktivitas fisik juga dapat menyebabkan peningkatan dari kebutuhan jantung akan oksigen., karena jantung tidak akan dapat mengambil lebih banyak oksigen tambahan dari pembuluh-pembuluuhnya untuk menunjang aktivitas metabolik. Pada saat terjadi peningkatan kerja jantung yang juga meningkatkan kebutuhan oksigennya, maka terjadi peningkatan peningkatan aliran darah ke sel-sel otot jantung yang pada akhirnya akan meningkatkan ketersediaan oksigen untuk memenuhi kebutuhan oksigen. Setelah melakukan aktivitas fisik, tubuh melakukan homeostasis agar keseimbangan dapat di jaga dengan cara mengaktifkan kerja system saraf parasimpatis yaitu dengan cara menurunkan keceptan heart rate dan kontraktilitas oto jantung sehingga mengakibatkan stroke volume -nya menurun dan begitu juga dengan
cardiac out put-nya
25
III.
METODE
Alat dan Bahan Harvard
1. Bangku setinggi 18 inchi 2. Metronom (frekuensi 120 kali per menit) 3. Stopwatch
YMCA
1. Bangku setinggi 12 inchi 2. Metronome (frekuensi 96 kali per menit) 3. Stopwatch
26
Cara Kerja Harvard Step Test
OP berdiri menghadap bangku dsambil mendengarkan metronom dengan frek 120x/menit
Detakan pertama metronom menepatkan salah satu kakinya di bangku
Detakan ke – 2 Op
Detakan ke-3 OP
berdiri tegak pada bangku
menurunkan salah satu kakinya
Detakan ke-4 kedua kaki OP sudah di
Mencatat berapa lama percobaan tersebut dengan stopwatch
Setelah itu, menyuruh OP duduk dan mencatat denyut nadi selama 30 detik segera setelah selesai kemudian dilakukan lagi pada menit ke-1, ke-2, ke-3
Mengulang sampai OP tidak sanggup lagi tetapi tidak lebih dari 5 menit
Menghitung indeks kesanggupan kardiovaskuler OP serta memberikan penilaian dengan memasukkan data di http://www.brianmac.dem on.co.uk/harvard.htm
Menentukan klasifikasi hasil pemeriksaan berasarkan tabel pada
Memperkirakan VO2 max OP
27
YMCA Three-Minute Step Test
OP berdiri menghadap bangku yang sesuai sambil mendengarkan detakan metronom dengan frekuensi 96x/menit
OP menempatkan salah satu kakinya di bangku, tepat pada waktu detakan metronom
pada detakan kedua, menaikkan kaki satunya ke bangku sehingga OP berdiri tegak di atas bangku
mengulangi siklus tersebut selam a 3 menit
detakan keempat, menurunkan kaki yang masih berada di atas bangku sehingga OP berdiri tegak lagi di depan bangku
detakan ketiga,menurunkan kaki yang pertama kali di naikkan
segera setelah itu, menyururh OP duduk, dan dalam waktu kurang dari lima detik menghitung dan mencatat frekuensi denyut nadinya selam 1 menit dan mencatat hasilnya
menentukan indeks kesanggupan kardiovaskular OP dengan memasukkan frekuensi denyut nadi OP selam 1 menit setelah dan tes, tabel ke tabel YMCA-1 YMCA-2
28
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Harvard Step Test
OP
F ( laki – laki )
Nadi Segera ( dlm 30
Waktu
41
detik) Menit ke-1 ( dlm 30 detik)
61
Menit ke-2 ( dlm 30 detik)
50
Menit ke-3 ( dlm 30 detik)
47
OP
A ( perempuan )
Nadi Segera ( dlm 30
5 menit
Waktu
53
detik) Menit ke-1 ( dlm 30 detik)
48
Menit ke-2 ( dlm 30 detik)
47
Menit ke-3 ( dlm 30 detik)
45
Pada OP F
1
Http://www.brianmac.co.uk/havard.htm
29
46 detik
Pada OP A
1
http://www.brianmac.co.uk/havard.htm
Pembahasan
Dari hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa kedua OP memiliki nilai kesanggupan yang sama. Adapun faktor
– faktor yang dapat mempengaruhi denyut
jantung adalah sebagai berikut: 1. Gravitasi Seperti halnya benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu, aliran darah pun akan semakin cepat mengalir bila posisi seseorang sedang berdiri, artinya tekanan darah tidak hanya berhubungan dengan aliran dan resistansi, tapi juga gravitasi. Berbeda jika posisi seseorang sedang berbaring, dimana gravitasi dapat 1
diabaikan. 2. Olahraga
Olahraga fisik yang dikondisikan memiliki efek yang bermanfaat untuk sistem kardiovaskular. Meskipun perubahan juga dipengaruhi tipe olahraga, intensitas, dan durasi olahraga, umur, dan tingkat kebugaran masing-masing individu. Secara umum, olahraga yang diulang-ulang dalam jangka wkatu yang lama dihubungkan dengan peningkatan kapasitas kerja individu.
30
Perubahan kardiovaskular tersebut dapat dalam hal peningkatan volume darah, penurunan denyut jantung, peningkatan volume stroke jantung, dan penurunan tekanan darah arteri saat beristirahat. Selama olahraga, seseorang yang terlatih akan dapat menerima beban kerja dan curah jantung dengan denyut jantung yang lebih rendah dan volume stroke yang lebih tinggi dibandingkan dengan orang yang tidak terlatih. Perubahan ini menghasilkan penurunan secara umum kebutuhan oksigen miokardial dan peningkatan cardiac reserve (berpotensi untuk meningkatkan curah jantung) yang dapat menjadi respon ketika stres. Pembesaran ruang ventrikel seringkali dihubungkan dengan olahraga endurance sedangkan peningkatan masa myokardial dan ketebalan dinding ventrikel lebih dhubungkan
dengan
olahraga
statis
(kekuatan).
Perubahan
struktur
ini
meningkatkan kapabilitas miokardium.
3. Umur Variabel usia juga mempengaruhi sistem kardiovaskular. Neonatus normal memiliki denyut jantung istirahat ( resting heart rate) yang tinggi (ratarata 140/menit) dan tekanan darah arteri yang rendah (rata- rata 60/35 mmHg). Perubahan yang cepat terjadi hingga tahun pertama, yaitu denyut jantung 120/menit dan tekanan darah arteri 100/65 mmHg. Perubahan juga terjadi pada pembuluh darah, diantaranya berkurangnya densitas kapiler di beberapa jaringan dan meningkatnya total resisten pembuluh darah perifer. Perubahan- perubahan ini menyebabkan peningkatan tekanan darah arteri dan tekanan darah arteri rata- rata. Perubahan tekanan darah yang diinduksi oleh baroreseptor arterial akan berkurang
fungsinya
seiring
bertambahnya
usia.
Hal
ini
dikarenakan
berkurangnya akitivitas aferen dari baroreseptor arterial karena kekakuan arteri (arterial rigidity) yang meningkat. Selain itu, jumlah norepinefrin yang bekerja di saraf simpatis juga akan berkurang semakin bertambahnya umur. 4. Jenis Kelamin Pengaruh perbedaan jenis kelamin terhadap sistem kardiovaskular hanya sedikit didokumentasikan. Perempuan yang premenopause memiliki masa ventrikel kiri yang lebih kecil dibandingkan dengan laki-laki pada umur yang sama, yang berarti, merefleksikan cardiac afterload yang lebih rendah. Hal ini
31
terjadi akibat tekanan darah arterial yang rendah, aortic compliance lebih besar, dan kemampuan untuk menginduksi vasodilator lebih tinggi. Perbedaan ini diperkirakan dihubungkan dengan efek protekif dari estrogen dan dapat menurunkan risiko penyakit kardiovaskular pada perempuan premenopause. Setelah menopause, perbedaan tersebut tidak berarti lagi, karena kenyataannya pada perempuan tua dengan penyakit jantung iskemi sering menunjukkan prognosis yang lebih buruk dibandingkan laki-laki. Terdapat juga perbedaan yang dihubungkan dengan jenis kelamin dalam hal elektrik kardia. Yaitu pada perempuan memiliki denyut jantung intrinsik yang lebih rendah dan interval QT yang lebih panjang dibanding laki-laki. Perempuan seperti itu lebih memiliki risiko yang besar berkembang menjadi sindrom QT panjang dan torsades de pointes. Selain itu, perempuan juga memiliki risiko dua kali lebih besar dibanding laki-laki dalam atrioventrikular nodal re-entry tachycardias. Akan tetapi, yang perlu digaris bawahi adalah bahwa dalam proses fisiologik kardiovaskular yang paling dasar, tidak terlalu dipengaruhi oleh perbedaan jenis kelamin. Jadi, individu yang berbeda memiliki respon dasar fisiologis yang sama.
5. Aktivitas Respirasi Aktivitas fisik yang berhubungan dengan inspirasi dan ekspirasi mempunyai efek yang besar pada aliran darah balik dan curah jantung ( cardiac
output). Selama inspirasi normal, tekanan intratoraks berkisar 7 mmHg, dimana 1
diafragma berkontraksi dan rongga dada mengembang. Tekanan ini meningkat dengan jumlah yang sama selama ekspirasi. Selama pernapasan berlangsung, tidak hanya pergerakan udara keluar masuk paru yang terjadi, namun tekanan yang dihasilkan juga ditransmisikan ke dinding- dinding vena besar di rongga dada dan mempengaruhi aliran balik vena dari perifer ke jantung. Fenomena ini disebut juga pompa respirasi ( respiratory pump). Selama inspirasi, tekanan intratoraks berkurang sehingga tekanan di vena sentral juga berkurang. Hal ini menyebabkan aliran balik vena ( vena return) dan volume vena sentral meningkat sehingga pengisian jantung kanan meningkat. Sesuai hukum Starling, keadaan ini juga meningkatkan stroke volume dan
cardiac output di jantung kiri. Hal ini akan meningkatkan tekanan darah arteri dan merangsang baroreseptor arterial. Proses inspirasi yang mengurangi tekanan
32
intratoraks juga merangsang baroreseptor di pembuluh darah dan dinding jantung. Rangsangan yang diterima oleh kedua reseptor akan mengaktivasi
medullary cardiovascular centers untuk menurunkan tekanan darah yaitu dengan meningkatkan kerja parasimpatis dan menurunkan kerja simpatis.
YMCA Three-Minute Step Test
Usia
Jenis Kelamin
Hasil
20 tahun
Laki-laki
90
21 tahun
Perempuan
121
Pembahsan
Hasil yang di dapatkan dari praktikum YMCA ini nilai yang tinggi di dapatkan oleh OP yang laki-laki, yaitu 90 (above average/di atas rata-rata). Sedangkan OP perempuan mendapatkan hasil 121 ( below average/di bawah rata-rata). Hal ini Seuai dengan teori dimana setelah seseorang berusia 20-an VO2 max menurun dengan perlahan- lahan, terbukti di mana OP wanita mempunyai usia lebih tua 1 tahun dari OP pria. Dengan sendirinya hal ini berbeda dari satu dengan orang yang lain.Mereka yang mempunyai banyak kegiatan VO2 max akan menurun secara perlahan. Selain itu berhubungan dengan jenis kelamin, di mana kemampuan aerobik wanita sekitar 20% lebih rendah daripada pria pada usia yang sama. Hal ini terjadi karena terjadi perbedaan hormonal yang meneyababkan wanita memiliki konsentrasi hemoglobin lebih rendah dan lemak tubuh lebih besar. Wanita juga memiliki masa otot lebih kecil di bandingkan pria. Selain 2 hal pasti yaitu usia dan jenis kelamin yang berpengaruh dalam konsumsi oksigen maksimum (VO2 max) ada juga hal lain yang mempengaruhi yaitu: Keturunan
Seseorang mungkin saja mempunyai potensi yang lebih besar dari orang lain untuk mengkonsumsi oksigen yang lebih tinggi, dan mempunyai suplai pembuluh darah kapiler yang lebih baik terhadap otot-otot, mempunyai kapasitas 14 paru-paru yang lebih besar, dapat mensuplai hemoglobin dan sel darah merah yang lebih banyak dan jantung yanglebih kuat. Dilaporkan bahwa
33
konsumsi oksigen maksimum bagi mereka yang kembar identik sangat sama (Klissouras, dalam Kuntaraf, 1992). Komposisi Tubuh
Walaupun VO2 max dinyatakan dalam beberapa milliliter oksigen yang dikonsumsi per kg berat badan, perbedaan komposisi tubuh seseorang menyebabkan konsumsi yang berbeda. Misalnya tubuh mereka yang mempunyai lemak dengan persentasi tinggi mempunyai konsumsi oksigen maksimum yang lebih rendah. Bila tubuh berotot kuat, VO2 max akan lebih tinggi. Maka dari itu, jika seseorang bisa mengurangi lemak dalam tubuh, konsumsi oksigen maksimal dapat bertambah tanpa tambahan latihan. Latihan/olah raga
Seseorang dapat memperbaiki VO2 max dengan olahraga atau latihan. Dengan latihan daya tahan yang sistematis, akan memperbaiki konsumsi oksigen maksimal dari 5% sampai 25%. Penelitian menunjukan bahwa laki-laki yang berusia 65-74 tahun dapat meningkatkan VO2 maxsekitar 18% setelah berolahraga secara teratur selam 6 bulan.
34
V.
PENUTUP Kesimpulan
Harvard step test merupakan suatu cara untuk melakukan pengukuran terhadap kebugaran dan kemampuan sesorang untuk kembali pulih setelah latihan yang berlebihan. YMCA three- minute step test merupakan tes kasdiovaskuler untuk mengetahui respon fisiologis terhadap aktivitas tertentu (fixed workload). Pada tes ini, subyek melangkah pada bangku setinggi 12 inchi selama tiga menit, kemudian segera duduk sehingga dapat dilakukan pengukuran heart rate.
35
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonymous. [Online]. Available from: http://www.brianmac.co.uk/havard.htm. 24 Maret 2013; 13.56 2. Mohrman D, Jane H. Cardiovascular physiology. Edisi ke-6. USA: McGraw-Hill Companies, Inc; 2006. p.185-203
36
DASAR FISIOLOGI ELEKTROKARDIOGRAFI DAN BUNYI JANTUNG
I. PENDAHULUAN Elektrokardigrafi (EKG) merupakan alat yang digunakan untuk merekam aktivitas kelistrikan jantung. Pada dasarnya tubuh manusia merupakan suatu volume conductor, yang dapat dikatakan memiliki kemampuan untuk mengalirkan aktivitas listrik ke berbagai arah. Dalam keadaan istirahat sel jantung berada dalam keadaan terpolarisasi, dimana bagian dalam bermuatan lebih negatif dan di luar lebih positif. Hilangnya kenegatifan dari jantung berukurang. Keadaan repolarisasi dan depolarisasi tersebut menggambarkan aliran listrik jantung., hal inilah yang dideteksi oleh elektroda-elektroda pada EKG. Sadapan pada EKG terdiri atas sadapan ektremitas dan sadapan prekordial. Dalam membuat gelombang pada EKG, prinsipnya saat depolarisasi alioran listrik mendekati elektrodanya, akan terjadi defleksi positif. Dan bila menjauhi elektroda maka akan menjadi negatif. Bila ditengah-tengah gambarannya akan menjadi bifasik. Untuk repolarisasi, semakin mendekati elektroda positif, maka akan memberikan gambaran defleksi positif dan semakin menjauhi elektroda positif, gambarannya menjadi defleksi negatif. Karenanya, sadapan-sadapan memberikan gambaran defleksi positif saat depolarisasi (gelombang P atau QRS), repolarisasi (gelombang T) juga akan memberikan gambaran defleksi positif, begitu pula sebaliknya. Hal ini dapat di lihat pada sadapan aVR dan V1 yang memberikan defleksi negatif pada saat depolarisasi maupun repolarisasi. Dan semakin searah atau berlawanan arah suatu aliran listrik terhadap sadapannya, maka gambaran defleksinya juga semakin tinggi. Dapat dilihat pada gelombang P, yang memberikan gambaran defleksi yang paling positif dan yang paling negatif ialah sadapan aVR.
Tujuan 1. Memahami dasar fisiologi EKG 2. Melakukan perekaman EKG pada orang normal 3. Mampu menganalisa kurva EKG normal
37
II. DASAR TEORI
EKG merupakan alat yang digunakan untuk merekam aktivitas kelistrikan jantung (depolarisasi dan repolarisasi dari sel miokardium) melalui elektroda khusus yang dipasang pada beberapa bagian tubuh yang khusus pula. Karena yang direkam itu kelistrikannya, maka kita sebenarnya kurang dapat menentukan seberapa kuat kontraksi dari miokardium. Jadi, saat aktivitas listriknya tinggi, maka belum tentu kontraksinya kuat. Kita bisa merekam aktivitas listrik jantung karena pada dasarnya tubuh manusia merupakan suatu volume conductor, artinya memiliki kemampuan untuk mengalirkan aktivitas listrik ke berbagai arah.
Teknik perekaman EKG
Pada perekaman EKG, maka ada dua hal yang perlu diperhatikan : 1. Kertas grafik
Pada pencatatan hasil EKG, maka kertas grafik yang digunakan tersebut memiliki beberapa kriteria, yaitu : a. Jarak antara 2 garis tipis _ 1 mm b. Jarak antara 2 garis tebal _ 5 mm c. Kecepatan pergerakan kertas adalah 25 mm/detik. Jadi setiap 1 mm = 0,04
2. Sensitivitas
Ada 3 sensitivitas yang digunakan pada perekaman EKG, yaitu ½, 1, dan 2. Tetapi paling sering kita menggunakan sensitivitas 1. Maksudnya apa ? jadi, jika kita menggunakan sensitivitas 1 artinya setiap 1 mm = 1 mV. Kapan kita menggunakan yang ½ ataupun 2 ?
• Kalau gambaran EKG yang kita dapatkan terlalu besar sampai keluar dari kertas, maka kita harus mengecilkan ukurannya. Gimana ? Ya, dengan menurunkan sensitivitas menjadi ½. Sehingga 1 mm = 2 mV
• Kalau gambaran EKGnya malah kekecilan sampai sulit untuk dianalisis, maka kita perbesar sensitivitasnya menjadi ½. Sehingga 1 mm = ½ mV
38
Sadapan EKG
Sadapan EKG terbagi menjadi dua tipe, yaitu : 1. Bipolar _ elektrkardiogram yang direkam berasal dari dua elektroda yang terletak pada bagian tubuh yang berbeda. Sadapan I, II, dan III merupakan sadapan bipolar. Ketiga sadapan ini dikenal dengan segitiga Einthoven, yang mengelilingi daerah jantung. 2. Unipolar _ elektrokardiogram yang direkam berasal dari 1 elektroda aktif dan elektroda indifferent. Ada dua jenis sadapan unipolar, yaitu : a.
Augmented extremity leads GOLDBERGER : aVR, aVL, aVF
b. Precordial leads WILSON : V1, V2, V3, V4, V5, V6
Selain, dua pembagian di atas, kita juga mengenal pembagian sadapan ekstremitas dan sadapan prekordial.
Sadapan ekstremitas memandang jantung pada bidang frontal. Bidang frontal tersebut
diumpamakan seperti sebuah lingkaran yang mengitari tubuh kita, di mana lingkaran tersebut ditandai dengan derajat-derajat. Jadi, sadapan ini akan menghasilkan interpretasi kondisi bagian atas, bawah, kanan, dan kiri jantung. Akan tetapi, akan lebih tepat lagi jika kita menginterpretasikannya sesuai dengan posisi derajat dan masing-masing sadapan.
Sadapan prekordial memandang jantung dari anterior ke posterior.
Contoh 1, ada ST elevasi pada sadapan II _ maka analisa kita adalah bagian jantung yang mengalami iskemi adalah bagian apeks jantung atau inferior jantung. Contoh 2, ada ST elevasi di V1, V2, dan V3 _ maka iskeminya kemungkinan terjadi dibagian anterior/depan jantung.
Ringkasan area yang digambarkan oleh masing – masing sadapan : V1, V2, V3, V4 _ anterior V5, V6, I, aVL _ lateral kiri II, III, aVF _ inferior aVR .
Sadapan I
Pada sadapan ini, ujung negatif dihubungkan ke lengan kanan, dan ujung positif ke lengan kiri. Akibatnya aliran listrik pada sadapan akan searah dengan aliran listrik
39
miokardium. Hal inilah yang menyebabkan gambaran gelombang yang positif. Sudut o
orientasinya 0 .
Sadapan II
Pada sadapan ini, ujung negatif dihubungkan ke lengan kanan, dan ujung positif ke tungkai. Akibatnya aliran listrik pada sadapan akan searah dengan aliran listrik miokardium. Hal inilah yang menyebabkan gambaran gelombang yang positif. Sudut o
orientasinya 60 .
Sadapan III
Pada sadapan ini, ujung negatif dihubungkan ke lengan kiri, dan ujung positif ke tungkai. Akibatnya aliran listrik pada sadapan akan searah dengan aliran listrik miokardium. Hal inilah yang menyebabkan gambaran gelombang yang positif. Sudut o
orientasinya 120 .
40
Besar gelombang yang dihasilkan oleh ketiga sadapan di atas berbeda-beda. Karena kecenderungan searahnya juga berbeda. Berikut ini perbandingan gelombang dari ketiga sadapan.
Sebagai tambahan, ternyata untuk sadapan I, II, dan III _ gelombang P, bagian utama kompleks QRS, serta gelombang T yang dihasilkan selalu positif. Kemudian kalau jumlah potensial sadapan I + sadapan III = sadapan II. Coba aja perhatikan gambar diatas. Sadapan II terlihat sebagai hasil penjumlahan dari dua sadapan lainnya.
aVR _ lengan kanan disambungkan dengan ujung positif sedangkan bagian lainnya
sebagai ujung negative.
Keterangan :
Dari gambar terlihat bahwa ujung negatifnya itu adalah titik tengah dari lengan kiri dan tungkai, sedangkan ujung positifnya adalah lengan kanan. Sehingga arah vektor akan berlawanan dengan arah kelistrikan miokardium. Sehingga gelombangnya akan negatif.
41
Sudut orientasinya -150o.
aVL _ lengan kiri disambungkan dengan ujung positif sedangkan bagian lainnya
sebagai ujung negative
Keterangan :
Dari gambar terlihat bahwa ujung negatifnya itu adalah titik tengah dari lengan kanan dan tungkai, sedangkan ujung positifnya adalah lengan kiri. Sehingga arah vektor akan searah dengan arah kelistrikan miokardium. Sehingga gelombangnya akan o
positif. Sudut orientasinya -30
aVF _ tungkai disambungkan dengan ujung positif sedangkan bagian lainnya sebagai
ujung negatif Keterangan :
Dari gambar terlihat bahwa ujung negatifnya itu adalah titik tengah dari lengan kanan dan lengan kiri, sedangkan ujung positifnya adalah lengan tungkai. Sehingga arah vektor akan searah dengan arah kelistrikan miokardium. Sehingga gelombangnya akan positif. Sudut orientasinya 90 o
42
Gambar diatas memperlihatkan perbandingan gelombang yang akan dihasilkan oleh sadapan aVR, aVL, dan aVF. Terlihat bahwa hanya aVR yang akan menghasilkan gelombang negatif karena arahnya yang berlawanan dengan arah perambatan kelistrikan miokardium. Kemudian, mengapa gelombang pada sadapan aVF lebih besar dibandingkan dengan aVL. Hal ini disebabkan oleh vektor aVF yang lebih cenderung searah dengan kelistrikan miokardium dibandingkan dengan aVL.
Kemudian, kita akan melihat jantung dari anterior ke posterior dengan sadapan prekordial. Kalau pada sadapan ekstremitas, penjalaran dari aktivitas listrik miokard adalah dari kanan atas ke kiri bawah. Sedangkan pada sadapan prekordial, arah penjalarannya adalah ke lateral kiri.
V1 : ruang interkostal IV garis sternal kanan V2 : ruang interkostal IV garis sternal kiri V3 : pertengahan garis lurus yang menghubungkan V2 dan V4 V4 : ruang interkostal V garis sternal medioklavikularis V5 : titik potong garis aksila anterior kiri dengan garis mendatar dari V4 V6 : titik potong garis aksila kiri tengah dengan garis mendatar dari V4 dan V5 Keterangan :
43
Sebenarnya sama saja prinsipnya. Ketika dia searah dengan arah penjalaran, maka ia akan menghasilkan deflaksi positif. Begitu juga sebaliknya. Makanya, yang paling negatif itu V1, dan yang paling positif gelombangnya V6. Sedangkan gelombang transisinya terdapat pada V3, V4, atau diantara V3 dan V4. Kalau kita menganalisa gambar diatas, maka gelombang transisinya adalah V3.
KURVA EKG
Seperti yang sudah teman-teman ketahui bahwa gelombang EKG terutama menggambarkan aktivitas listrik sel miokardium yang menyusun jantung. Gelombang yang dihasilkan oleh depolarisasi dan repolarisasi miokardium memiliki tiga ciri utama, yaitu: 1. Durasi, diukur dalam fraksi detik ( pada kertas EKG berarti lihat yang axis horizontal nya)
2. Amplitudo, diukur dalam mV (pada kertas EKG berarti lihat axis vertikal ) 3. Konfigurasi, yaitu suatu kriteria yang lebih subjektif tentang bentuk dan tampilan gelombang (misalnya suatu gelombang itu kita nilai simetris atau asimetris).
44
ANALISIS EKG
Untuk dapat melakukan analisis EKG secara sistematis, maka ada hal-hal yang perlu diperhatikan secara berturut-turut, yaitu: 1. Gambaran EKG yang diperoleh memenuhi persyaratan teknis
• Stabilitas alat. Jika alat yang kita gunakan itu stabil, maka kita akan mendapatkan garis dasar yang bersifat isoelektris tercatat lurus mendatar.
• Pencatatan bebas dari interferensi Tujuannya adalah EKG yang tercatat bersih tanpa ada getaran-getaran. Misalnya terlihat garis yang seharusnya mendatar malah jadi seperti bergerigi tidak rata. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh gangguan pada alat groundingnya.
• Kestabilan kepekaan alat kepekaan alat pada permulaan dan pada akhir pencatatan harus sama.
2. Menetapkan frekuensi gelombang P dan kompleks QRS
Langkah ini berguna untuk mengetahui frekuensi denyut jantung. Frekuensi denyut jantung berbanding terbalik dengan interval waktu di antara dua denyut jantung yang berurutan. Rumus menghitung Heart Rate adalah:
3. Menetapkan jenis irama denyut jantung, apakah irama sinus atau bukan
Bila jantung berdenyut dengan irama sinus, maka pada EKG akan terlihat bahwa setiap siklus denyut jantung didahului oleh gelombang P, yang kemudian diikuti oleh kompleks QRS dengan interval PR tertentu dan diakhiri dengan gelombang T. Seringkali tapi tidak selalu terjadi, kompleks gelombang QRS terdiri atas tiga gelombang yang terpisah jelas, yaitu gelombang Q, R, dan S. Irama sinus menunjukkan bahwa jantung benar-benar hanya diaktifkan oleh nodus SA. Ada kalanya terjadi sinus aritmia, yaitu irama sinus yang dipengaruhi oleh irama pernapasan.
45
4. Perhatikan Gelombang P, baik voltase (amplitudo) maupun lama Gelombangnya (durasi)
Selama depolarisasi dan kontraksi atrium, elektroda yang ditempatkan pada permukaan tubuh merekam aktivitas listrik kecil yang berlangsung sepersekian detik. Aktivitas listrik ini disebut gelombang yang P merupakan penyebaran depolarisasi melalui miokard atrium mulai dari awal hingga akhir.
Karena nodus sinus terletak di atrium kanan, atrium kanan akan berdepolarisasi dulu sebelum atrium kiri dan juga selesai lebih awal. Oleh karena itu, bagian pertama gelombang P menggambarkan depolarisasi atrium kanan, dan bagian kedua menggambarkan depolarisasi atrium kiri.
Voltase atau amplitudo gelombang P diukur dari garis iso-elektris sampai puncak
gelombang P dan dalam keadaan normal tidak boleh > 0.25 mV . Lama gelombang atau durasi diukur dari permulaan hingga akhir gelombang P dan dalam keadaan
normal tidak boleh > 0.11 detik . Nah, balik lagi ke gambar yang di atas, kira-kira durasinya adalah 0.08 detik. (Ingat ingat, kalau menghitung durasi maka pakai axis yang horizontal yaa, dan ingat bahwa satu kotak kecil di axis horizontal itu adalah 0.04 detik). Catata: Semua pengukuran di atas dilakukan di sadapan II.
46
5. Perhatikan Interval PR
Di Guyton disebutkan bahwa interval PR ini disebut juga interval PQ, hanya saja gelombang Q ini sering tidak ada atau tidak kelihatan, maka dipakai nama interval PR. Lama waktu antara permulaan gelombang P dan permulaan kompleks QRS adalah interval waktu antara permulaan eksitasi listrik atrium dan permulaan eksitasi ventrikel. Interval ini juga mencakup perlmbatan konduksi yang terjadi
selama nodus AV. Interval PR biasanya berlangsung selama 0.12 sampai 0.2 detik, dan kalau di kertas EKG sekitar sepanjang 3-5 mm. Masih diukur pada sadapan II. Pada buku Guyton lebih spesifik menyebutkan bahwa interval PR yang normal adalah 0.16 detik.
6. Tentukan Interval Kompleks QRS
Interval kompleks QRS diukur dari permulaan sampai akhir kompleks QRS dan dilakukan pada sadapan yang memiliki interval terpanjang, biasanya pada V1 atau V3. Dalam keadaan normal, interval QRS tidak melebihi 0.12 detik.
47
Pada bidang horizontal, sadapan V1 dan V2 yang berada di atas ventrikel kanan, merekam gelombang S yang dalam karena aliran listrik bergerak menjauhi sadapan ke kiri. Sebaliknya, sadapan V5 dan V6 yang terletak di atas ventrikel kiri merekam gelombang R yang positif tinggi. Sadapan V3 dan V4 menggambarkan zonatransisi dan salah satu sadapan ini biasanya merekam gelombang bifasik, yakni gelombang R dan sebuah gelombang S yang amplitudonya hampir sama. Pola amplitudo gelombang R yang meningkat secara progresif dari kanan ke kiri pada sadapan prekordial ini disebut peningkatan gelombang R (R wave progression ). Gelombang R paling kecil pada sadapan V1 dan paling besar pada sadapan V5. Kenapa bukan di V6? Karena gelombang R di sadapan V6 biasanya lebih kecil dibandingkan dengan V5. Zona transisi yaitu sadapan prekordial atau sadapan tempat kompleks QRS berubah mulai
dari dominan negatif sampai menjadi dominan positif.
48
Amplitudo kompleks QRS jauh lebih besar daripada gelombang P karena massa ventrikel lebih besar daripada atrium sehingga menghasilkan potensial listrik yang lebih besar.
7. Menetapkan sumbu listrik rata-rata kompleks QRS
Untuk mengkonstruksikan sumbu listrik rata-rata kompleks QRS, maka kita harus menetapkan terlebih dahulu jumlah aljabar voltase gelombang Q,R, dan S (yang ada) pada sadapan I dan III. Dengan menggunakan segitiga Einthoven, kita dapat mengkonstruksikan sumbu listrik rata-rata dengan kompleks QRS. Harga normal o
o
sumbu listrik rata-rata kompleks QRS ialah antara 0 sampai 90 . Bila lebih besar o
dari 90 disebut right axis deviation . Bila lebih kecil dari 0o disebut left axis
deviation. Selanjutnya ayo kita masukkan ke dalam Mean Electrical Axis:
Nah, dari hasilnya terbukti kan bahwa sumbu listrik rata-rata kompleks QRS normal, o o karena masih berada di antara 0 sampai 90 . 8. Menentukan apakah kompleks QRS pada sadapan prekordial normal
Kriteria kompleks QRS pada sadapan prekordial yang normal adalah: Pada sadapan V1 terdapat R kecil dan S besar. Pada sadapan V6 terdapat R besar dan S kecil Pada sadapan V2-V5 terlihat bentuk peralihan antara V1-V6, pada intinya sama dengan poin di no. 6 yang sudah di jelaskan tadi.
9. Memperhatikan segmen ST (apakah iso-elektris, elevated,atau depressed )
49
Segmen ST biasanya horizontal atau perlahan-lahan melandai ke atas pada semua sadapan. Ia menggambarkan waktu mulai dari akhir depolarisasi ventrikel sampai awal repolarisasi ventrikel. Untuk mengetahui apakah segmen ST benar-benar isoelektris, perhatikan lebih dahulu letak garis yang menghubungkan gelombang T (dari siklus jantung yang terdahulu) dengan gelombang P dari siklus jantung yang sedang kita amati. Jika segmen ST terletak pada garis horizontal yang sama dengan garis tersebut, maka segmen ST itu iso-elektris. Kita mengamati segmen ST ini di semua sadapan. Dalam keadaan normal, segmen ST harus iso-elektris. Jika tidak isoelektris, entah itu elevasi ataupun depresi, maka menunjukkan sesuatu yang patologis.
10. Perhatikan Polaritas gelombang T
Gelombang T menggambarkan repolarisasi ventrikel. Ada beberapa pernyataan yang menyatakan bahwa pada jantung normal, repolarisasi biasanya dimulai dari daerah jantung yang paling terakhir berdepolarisasi, kemudian berjalan mundur ke arah yang berlawanan dengan arah gelombang depolarisasi.
50
Karena gelombang depolarisasi yang mendekat maupun gelombang repolarisasi yang menjauh, akan menghasilkan defleksi positif pada EKG. Elektroda yang merekam defleksi positif selama depolarisasi (defleksi positif yaitu keadaan dimana gelombang R tinggi) biasanya juga akan merekam defleksi positif selama repolarisasi (tampak sebagai gelombang T positif). Oleh karena itu, biasanya gelombang T positif selalu dapat dijumpai pada sadapan dengan gelombang R yang tinggi . Pada sadapan V1 dan aVR yang sering memperlihatkan gelombang T yang negatif.
11. Perhatikan polaritas gelombang T
Penetapan sumbu listrik gelombang T sama seperti penetapan sumbu listrik rata-rata gelombang QRS, hanya saja yang diukur di sini hanya amplitude gelombang T. Sumbu listrik gelombang T dianggap normal jika sudut antara sumbu listrik gelombang T dan sumbu listrik rata-rata kompleks QRS tidak melebihi 70o.
12. Bila unsur-unsur EKG yang telah dianalisis normal, maka EKG orang tersebut dianggap normal.
51
III.
METODE
Alat dan Bahan
EKG dengan perlengkapannya : -
Elektroda lempeng unik pergelangan kaki dan tangan
-
Elektroda isap (suction electrode)
-
Karet-karet pengikat Kabel penghubung pasien dan kabel penghubung tanah (grounding)
-
Gel yang mengandung elektrolit
-
Kapas dan alkohol
-
Tempat tidur
-
Spido
Cara Kerja
OP harus harus bertelanjang dada, kemudian berbaring dengan tenang di tempat tidur
Membersihkan kulit dada dan kedua pergelangan tangan dan kaki dengan kapas dan alkohol
Membubuhkan gel elektrolit pada ke-6 elektroda isap dan ke-4 elektroda pergelangan atau pada kulit dada dan ke-2 pergelangan tangan dan kaki yang datar
Memasang elektroda lempeng dan isap tersebut pada permukaan kulit yang telah dibersihkan dan telah dibubuhi gel elektrolit tadi
Menghubungkan kabel penghubung pasien dengan elektroda lempeng sebagai berikut : a. Kabel RA (Righ Arm, merah) dihubu ngkan dengan elektroda di pergelangan lengan kanan b. Kabel LA (Left Arm, kuning) di hubung kan dengan elektrodadi pergelangan lengan kiri c. Kabel LL (Left Leg, hijau) dihub ungkan dengan elektroda di pergelangan kaki kiri d. Kabel RL (Righ Leg, hitam ) di hubungkan dengan elektrodadi pergelangan kaki kanan e. Sadapanprekordia
52
IV.
PENUTUP
Kesimpulan
Elektrokardigrafi (EKG) merupakan alat yang digunakan untuk merekam aktivitas kelistrikan jantung.
53
DAFTAR PUSTAKA
1. Guyton AC., Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC, 2007. 2. Ganong WF. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 22. Jakarta: EGC, 2008. 3. Penuntun Praktikum Fisiologi Modul Kardiovaskuler. Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Palangka Raya, 2011. 4. Ward JP, Clark RW, Linden RW. At a Glance Fisiologi. Jakarta : Erlangga, 2009 th 5. Guyton AC, Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 11 ed. In: Irawati, editor. Jakarta: EGC, 2007 6. Sherwood L. Fisiologi Manusia Dari Sel ke Sistem. Ed-6. Jakarta: EGC, 2011.
54
LAPORAN PHYSIO EX-9 PHYSIOLOGY KARDIOVASKULAR
I. PENDAHULUAN
Sistem kardiovaskuler adalah salah satu sistem sirkulasi. Sistem sirkulasi terdiri dari tiga komponen dasar yaitu jantung, pembuluh darah dan darah. Jantung berfungsi
sebagai
pompa
yang
melakukan
tekanan
terhadap
darah
untuk
menimbulkan gradien tekanan yang diperlukan agar darah dapat mengalir ke jaringan. Pembuluh darah berfungsi sebagai saluran untuk mengarahkan dan mendistribusikan darah dari jantung ke semua bagian tubuh dan kemudian mengembalikannya ke jantug. Darah berfungsi sebagai medium transportasi tempat bahan-bahan yang akan disalurkan dilarutkan atau diendapkan. Curah jantung (cardiac output, CO) adalah volume darah yang di pompa oleh tiap-tiap ventrikel per menit. Dua faktor penentu curah jantung adalah kecepatan denyut jantung (denyut per menit) dan volume sekuncup (volume darah yang dipompa per denyut). Aliran darah adalah jumlah darah yang mengalir di satu titik pada satu periode tertentu. Aliran darah dipengaruhi oleh dua hal yaitu tekanan dan resistensi. Aliran darah (flow rate) melalui suatu pembuluh, yaitu jumlah volume darah yang lewat per satuan waktu berbanding lurus dengan perbedaan tekanan dan berbanding terbalik dengan resistensi vaskular. Tujuan
1. Mengamati autoritmik dari jantung 2. Memahami fase-fase potensial aksi pada jantung 3. Menginduksi dan mengamati aktifitas kontraksi jantung kodok lengkap pada oscilloscope. 4. Menceritakan ada atau tidak adanya wave summation dan tetanus pada otot
jantung ke “refratory perio” ari potensial aksi kardiovaskuler. 5. Memahami peran dari system saraf simpatis dan parasimpatis pada aktifitas jantung.
55
6. Menjelaskan akibat dari Vagal Stimulation dan Vagal Escape. 7. Menjelaskan fungsi dari Sinoatrial Node. 8. Mendefinisikan hyperthermia dan hypothermia. 9. Membandingkan terminology homeothermic dan poikilothermic. 10. Memahami efek temperatur terhadap jantung kodok. 11. Memahami bahwa efek temperature dimiliki oleh jantung manusia. 12. Membedakan sifat kolinergik dan adrenergic terhadap kecepatan jantung. 13. Mendefinisikan sifat agonis dan antagonis terhadap kecepatan jantung. 14. Mengamati efek ephinephrin, pilocarpine, atropine, dan digitalis pada kecepatan jantung. 15. Menceritakan sifat kimia dari kecepatan jantung ke aktifasi system saraf simpatis dan parasimpatis. 16. Memahami pergerakan ion-ion yang terjadi selama potensial aksi. 17. Menggambarkan efek potensial dari ion potassium, sodium, dan kalsium pada kecepatan jantung. 18. Menjelaskan bagaimana kekuatancalcium-channel blocker, yang digunakan dalam prinsip ilmu farmasi untuk mengobati pasien sakit jantung. 19. Mendefinisikan terminology dari inotropic dan chronotropic.
56
II. DASAR TEORI
Definisi
Sistem kardiovaskuler merupakan organ sirkulsi darah yang terdiri dari jantung, komponen darah dan pembuluh darah yang berfungsi memberikan dan mengalirkan suplai oksigen dan nutrisi keseluruh jaringan tubuh yang di perlukan dalam proses metabolisme tubuh. Sistem kardivaskuler memerlukan banyak mekanisme yang bervariasi agar fungsi regulasinya dapat merespons aktivitas tubuh, salah satunya adalah meningkatkan aktivitas suplai darah agar aktivitas jaringan dapat terpenuhi. Pada keadaan berat, aliran darah tersebut, lebih banyak di arahkan pada organ-organ vital seperti jantung dan otak yang berfungsi memlihara dan mempertahankan sistem sirkulasi itu sendiri.
Gambar : Jantung pusat kardiovaskuler
Gambar : Sistem kardiovaskuler
57
Fisiologi Kardiovaskuler 1. Fisiologi Jantung
Fungsi umum otot jantung yaitu: 1. Sifat
ritmisitas/otomatis:
secara
potensial
berkontraksi
tanpa
adanya
rangsangan dari luar. 2. Mengikuti hukum gagal atau tuntas: impuls dilepas mencapai ambang rangsang otot jantung maka seluruh jantung akan berkontraksi maksimal. 3. Tidak dapat berkontraksi tetanik. 4. Kekuatan kontraksi dipengaruhi panjang awal otot. Metabolisme Otot Jantung
Seperti otot kerangka, otot jantung juga menggunakan energy kimia untuk berkontraksi. Energy terutama berasal dari metabolism asam lemak dalam jumlah yang lebih kecil dari metabolisme zat gizi terutama laktat dan glukosa. Proses metabolism jantung adalah aerobic yang membutuhkan oksigen. Pengaruh Ion Pada Jantung
1. Pengaruh ion kalium : kelebihan ion kalium pada CES menyebabkan jantung dilatasi, lemah dan frekuensi lambat. 2. Pengaruh ion kalsium: kelebihan ion kalsium menyebabkan jantung berkontraksi spastis. 3. Pengaruh ion natrium: menekan fungsi jantung. Elektrofisiologi Sel Otot jantung
Aktifitas listrik jantung merupakan akibat perubahan permeabilitas membrane sel. Seluruh proses aktifitas listrik jantung dinamakan potensial aksi yang disebabkan oleh rangsangan listrik, kimia, mekanika, dan termis. Lima fase aksi potensial yaitu: 1. Fase istirahat: Bagian dalam bermuatan negative(polarisasi) dan bagian luar bermuatan positif. 2. Fase depolarisasi(cepat): Disebabkan meningkatnya permeabilitas membrane terhadap natrium sehingga natrium mengalir dari luar ke dalam.
58
3. Fase polarisasi parsial: Setelah depolarisasi terdapat sedikit perubahan akibat masuknya kalsium ke dalam sel, sehingga muatan positih dalam sel menjadi berkurang. 4. Fase plato(keadaan stabil): Fase depolarisasi diikiuti keadaan stabil agak lama sesuai masa refraktor absolute miokard. 5. Fase repolarisasi(cepat): Kalsium dan natrium berangsur-angsur tidak mengalir dan permeabilitas terhadap kalium sangat meningkat. Sistem Konduksi Jantung
Sistem konduksi jantung meliputi: 1. SA node: Tumpukan jaringan neuromuscular yang kecil berada di dalam dinding atrium kanan di ujung Krista terminalis. 2. AV node: Susunannya sama dengan SA node berada di dalam septum atrium dekat muara sinus koronari. 3. Bundle atrioventrikuler: dari bundle AV berjalan ke arah depan pada tepi posterior dan tepi bawah pars membranasea septum interventrikulare. 4. Serabut penghubung
terminal(purkinje): Anyaman
yang
berada pada
endokardium menyebar pada kedua ventrikel. Siklus Jantung
Empat pompa yang terpisah yaitu: dua pompa primer atrium dan dua pompa tenaga ventrikel. Periode akhir kontraksi jantung sampai kontraksi berikutnya disebut siklus jantung. Fungsi jantung sebagai pompa
Lima fungsi jantung sebagai pompa yaitu: 1. Fungsi atrium sebagai pompa 2. Fungsi ventrikel sebagai pompa 3. Periode ejeksi 4. Diastole 5. Periode relaksasi isometric
59
Dua cara dasar pengaturan kerja pemompaan jantung 1. Autoregulasi intrinsic pemompaan akibat perubahan volume darah yang mengalir ke jantung. 2. Reflex mengawasi kecepatan dan kekuatan kontraksi jantung melalui saraf otonom Curah jantung
Normal, jumlah darah yang dipompakan ventrikel kiri dan kanan sama besarnya. Jumlah darah yang dipompakan ventrikel selama satu menit disebut curah jantung (cardiac output). Faktor-faktor utama yang mempengaruhi otot jantung: 1. Beban awal 2. Kontraktilitas 3. Beban akhir 4. Frekuensi jantung Periode pekerjaan jantung yaitu: 1. Periode systole 2. Periode diastole 3. Periode istirahat Bunyi Jantung
Tahapan bunyi jantung: 1. Bunyi pertama: lup 2. Bunyi kedua : Dup 3. Bunyi ketiga: lemah dan rendah 1/3 jalan diastolic individu muda 4. Bunyi keempat: kadang-kadang dapat didengar segera sebelum bunyi pertama
2. Fisiologi Vaskuler
Sistem vaskuler memiliki peranan penting pada fisiologi kardiovaskuler karena berhubungan dengan mekanisme pemeliharaan lingkungan internal. Bagian- bagian yang berperan dalam sirkulasi:
60
1. Arteri mentranspor darah di bawah tekanan tinggi ke jaringan. 2. Arteriola, cabang kecil dari sistem arteri yang berfungsi sebagai kendali ketika darah yang dikeluarkan ke dalam kapiler. 3. Kapiler , tempat pertukaran cairan, zat makanan dan elektrolit, hormone dan bahan lainnya antara darah dan cairan interstitial. 4. Venula yaitu mengumpulkan darah dari kapiler secara bertahap 5. Vena yaitu saluran penampung pengangkut darah dari jaringan kembali ke jantung. Aliran Darah
Gambar: darah dan peredarannya
Kecepatan aliran darah ditentukan oleh perbedaan tekanan antara kedua ujung pembuluh darah. Pembuluh darah dan aliran arteri adalah: 1. Aliran darah dalam pembuluh darah 2. Tekanan darah arteri : Sistolik, diastolic, nadi, dan darah rata-rata. 3. Gelombang nadi. 4. Analisis gelombang nadi: dapat di nilai dari: frekuensi gelombang nadi, irama denyut nadi, amplitude dan ketajaman gelombang. 5. Factor yang mempengaruhi tekanan darah arteri. Sedangkan Pembuluh dan Aliran Vena Yaitu: 1. Tekanan Vena: biasanya sangat rendah 2. Gelombang denyut vena: perubahan tekanan dan volume 3. Kurva denyut nadi: vena jugularis eksterna dengan cara non invasive 4. Kecepatan aliran darah vena
61
5. Factor yang mempengaruhi kecepatan aliran darah vena 6. Pengaruh gravitasi pada tekanan darah vena MIKROSIRKULASI
Tempat pertukaran zat CIS dan CES (interstitial) adalah kapiler. Dan dipengaruhi oleh kecuali dinding kapiler, arteriole, venolus karena dapat mengatur jumlah dan kecepatan aliran darah. Ketiga rangkaian tersebut disebut dengan mikrosirkulasi. TEKANAN DARAH
Selisih diastolic dan sistolik disebut pulse pressure. Misalnya tekanan sistolik 120 mmHg dan diastolic 80 mmHg maka tekanan nadi sama denga 40 mmHg. Tekanan darah tidak selalu sesuai karena salah satu factor yang mempengaruhinya adalah keadaan kesehatan dan aktivitas. Pusat pengawasan dan pengaturan perubahan tekanan darah yaitu: 1. Sistem saraf a. Presoreseptor dan kemoreseptor: serabut saraf aferen yang menuju pusat vasomotor berasal dari baroreseptor arteri dan kemoreseptor aortadan karotis dari korteks serebri. b. Hipotalamus: Berperan dalam mengatur emosi dan tingkah laku yang berhubungan dengan pengaturan kardiovaskuler c. Serebrum: Mempengaruhi tekanan dari karena penurunan respons tekanan, vasodilatasi, dan respons depressor meningkat. d. Reseptor nyeri: bergantung pada intensitas dan lokasi stimulus e. Reflex pulmonal: inflasi paru menimbulkan vasodilatasi sistemik dan penurunan tekanan darah arteri dan sebaliknya kolaps paru menimbulkan vasokonstriksi sistemik 2. Sistem humoral atau kimia: berlangsung local atau sistemik, misalnya renninangiotensin, vasopressin, epineprin, asetikolin, serotonin, adenosine, kalsium, magnesium, hydrogen dan kalium. 3. Sistem hemodinamik: lebih banyak dipengaruhi oleh volume darah, susunan kapiler, perubahan tekanan osmotic, dan hidrostatik bagian luar, dan dalam sistem vaskuler.
62
4. Sistem limfatik: komposisi sistem limfatik hampir sama dengan komposisi kimia plasma darah dan mengandung sejumlah besar limfosit yang mengalir sepanjang pembuluh limfe untuk masuk ke dalam aliran darah.
Cairan limfatik
Konsentrasi protein cairan limfe yang mengalir kebanyakan dari jaringan perifer mendekati nilai rata-rata atau pekat. Pembuluh limfatik berfungsi sebagai: 1. Mengembalikan cairan dan protein dari jaringan ke dalam sirkulasi darah 2. Mengankut limfosit dan kelenjar limfe ke sirkulasi darah 3. Membuat lemak yang sudah diemulsi dari usus ke sirkulasi darah 4. Menyaring dan menghancurkan mikroorganisme 5. Menghasilkan zat antibody
3. FISIOLOGI SIRKULASI
Agar dapat hidup, darah harus beredar. Jantung adalah pemompanya, arteri penyalurnya, arteriol berupa pembuluh tahanan, kapiler tempat berlangsungnya pertukaran zat, dan vena adalah reservoir darahnya.
Prinsip Aliran Darah Hemodinamika adalah studi prinsip fisika yang mengatur aliran darah melalui pembuluh darah dan jantung. Darah di paksa keluar dari jantung dan melalui pembuluh darah di bawah tekanan kuat. Darah mengalir melalui arteriol sempit, kapiler dan venul susah payah. Dengan kata lain, pembuluh-pembuluh ini mengadakan tahanan terhadap aliran darah. Pengaturan fisiologis dan aliran darah, tekanan, dan tahanan dalam mempertahankan hemostatis didasarkan atas beberapa hukum hemodinamika sederhana.
Aliran Darah Aliran darah adalah volume aktual (kuantitas) darah yang mengakir melalui pembuluh, organ, atau sirkulasi selama periode waktu tertentu (ml/mnt), jika yang dimaksud adalah seluruh sistem vaskuler, maka aliran darah sama dengan curah jantung. Karena arteri (aorta) dekat jantung itu elastik, maka aliran darah disitu
63
berdenyut (tidak mengalir dengan kecepatan sama) dan tubuler (suara yang dihasilkan oleh gerak aliran darah mirip pusaran). Aliran darah melalui kapiler, venul dan vena tidak begitu berdenyut atau turbulen.
Tekanan Darah Tekanan darah adalah tenaga (force) per satuan daerah yang mendorong darah pada dinding pembuluh darah dan beredar melalui tubuh bila jantung berkontrksi, dinyatakan dalam mmHg.
Tahanan Aliran Darah Tahanan ini adalah tahanan terhadap aliran dan sama dengan jumlah friksi yang dihadapi darah selama beredar melalui pembuluh. Karena kebanyakan friksi terjadi disirkulasi perifer, jauh dari jantung, maka disebut tahanan perifer. Ada tiga sumber penting tahanan yaitu viskositas darah, panjang pembuluh, dan diameter pembuluh.
Viskositas Darah Viskositas darah adalah tahanan intern terhadap aliran dan berhubungan
engan kekentalan atau “kelengketan” seuah airan Makin esar viskositas makin sukar molekul- molekul saling susup menyusup dan semakin sukar mempertahankan dan menggerakan cairan. Darah jauh lebih kental dar air karena mengandung unsur bentuk dan protein plasma; karena itu mengalirnya lebih lambat. Viskositas darah biasanya tetap, namun keadaan tertentu seperti polisitemia dapat meningkatkan viskositas darah dengan demikian, tekanan darah .Sebaliknya, bila eritrositnya kurang, seperti pada anemia tertentu, darah menjadi kurang kental dan tahanan perifer menurun.
Panjang Total Pembuluh Darah Hubungan antara panjang total pembuluh darah dan tahanan sudah jelas; makin panjang pembuluh darah, makin besar tahanan.
Diameter Pembuluh Darah Viskositas darah dan panjang pembuluh darah normalnya tidak banyak berubah. Sebaliknya, diameter pembuluh darah sering berubah dan merupakan faktor
64
penting sehubungan dan tahanan perifer. Aliran cairan dekat dindinbg pembuluh darah diperlambat oloeh friksi sewaktu mengalir, sedangkan cairan dipusat pembuluh mengalir bebas dan lebih cepat. Makin kecil pembuluh itu, makin besar friksi, karena relatif lebih banyak cairan uyang kotak dengan dinding pembuluh.
HUBUNGAN ALIRAN DARAH, TEKANAN DARAH DAN TAHANAN
Aliran Darah Aliran darah (F) berkorelasi langsung dengan perbedaan tekanan darah (@P) antara dua titik dalam sirkulasi. Jika @P naik, aliran tambah cepat dan bila @P turun, aliran darah melambat. Hubungan ini tercermin dalam rumus berikut ini : Aliran Darah = Diantar kedua factor yang mempengaruhi aliran darah, R
lebih penting,
karena bila arteriol melebar (tahanan perifer turun), maka aliran darah bertambah.
Aliran Darah Melalui J aringan Tubuh Aliran Darah melalui jaringan, atau perfusi jaringan, berperan dalam 1) menghantar nutrien dan oksigen ke jaringan dan membawa pergi limbah dari sel-sel jaringan; 2) pertukaran gas dalam paru; 3) penyerapan nutrien dari saluran cerna; dan 4) pembentukan urine oleh ginjal. Dalam keadaan istirahat, otak menerima sekitar 13% dari aliran darah total, jantung 4%, ginjal 20%, dan organ-organ dalam abdomen 24%. Otot-otot rangka, yang membentuk hampir setengah dari masa tubuh, normalnya menerima sekitar 20%, namum selama latihan hampir seluruh curah jantung yang meningkat, mengalir ke dalam otot rangka.
TEKANAN DARAH
Tekanan Darah Sistemik Cairan yang didorong oleh pompa melalui sederetan saluran dibawah tekanan, tidak sama besar tekanan itu disepanjang saluran itu. Makin dekat pompa,makin tinggi tekanan dalam saluran yang bersangkutan.Begitu pula dinamika aliran darah. Seperti tampak dalam gambar diawal bab ini,tekanan darah sisitemik paling tinggi didalam aorta dan makin menurun sampai akhirnya menjadi 0 mmHg di dalam atrium kanan. Penurunan paling tajam terjadi pada arteriol, yang memberi tahanan paling besar terhadap aliran darah. Namun selama ada perbedaan tekanan, darah akan
65
tetap mengalir dari tekanan lebih tinggi ke tekanan lebih rendah sampai akhirnya kembali ke jantung.
Tekanan Darah Arteri Saat ventrikel kiri berkontraksi dan mencurahkan darah ke dalam aorta, maka aorta yang elastik akan melebar menimbulkan tekanan aorta, yang disebut tekanan sisitole (sekitar 120 mm Hg) untuk orang dewasa normal). Selama diastole, katup aorta menutup mencegah darah mengalir kembali ke jantung, dinding
aorta
mengkerut
(elastik),
mempertahankan
tekanan
yang
berkelanjutan, sehingga darah tetap mengalir ke dalam pembuluh-pembuluh yang lebih kecil di distal. Selama ini, tekanan aorta turun sampai titik terendah (70-80 mm Hg), dan di sebut tekanan diastole. Perbedaan antara tekanan systole dan diastole disebut tekanan nadi. Tekanan yang mendorong darah ke dalam jaringan selama siklus jantung
iseut “mean (everage) Arterial Pressure (MAP)” arena iatole leih lama ari systole, maka rumus untuk menghitung MAP adalah sebagai berikut : MAP = Tekanan Diastole + Tekanan nadi atau MAP = Tekanan systole + 2 (tekanan diastole) 3
3
Contoh : Tekanan darah seseorang adalah 120/90 maka tekanan nadinya = 120-90 = 30 Maka MAP = 90 + 30/3 = 100 MAP = 120 + (2 x 90) = 100
Viskositas Aliran Darah Kecepatan atau velositas (dalam cm/detik) aliran darah berubah-ubah selama melalui sirkulasi sistemik. Paling cepat dalam aorta elastik lain, paling lambat dalam kapiler, dan mulai cepat lagi dalam vena untuk kembali ke jantung. Velositas berkolerasi terbalik dengan luas penampang pembuluh darah yang diisinya. Darah mengalir paling cepat didalam pembuluh yang luas penampang total terkecil. Dengan bercabangnya sistem arteri, penampang totalnya bertambah dan velositas aliran darahnya menurun. Meskipun masing-masing cabang itu mempunyai penampang yang lebih kecil, namun panampang totalnya, dan volume dan jumlah darah seluruhnya yang dapat mereka tampung, jauh lebih besar dari yang di aorta.
66
2
Misalnya luas panampang aorta adalah 2,5 cm dan velositas rata-rata aliran dalam 2
darah aorta adalah 40-50 cm/dtk. Luas penampang total kapiler adalah 2500 cm , jadi aliran darah kapiler sangat lambat (sekitar 0,03 em/det). Ini memang berguna karena memberi cukup waktu untuk terjadinya pertukaran antara darah dan sel-sel jaringan. Dengan bergabungnya kapiler membentuk venul dan kemudian vena, maka luas penampang totalnya berkurang dan velositasnya naik. Luas penampang vena kava adalah adalah 8 cm 2, dan velositas aliran darahnya bervariasi dari 10 sampai 30 cm per detik.
PENGATURAN ALIRAN DARAH
Autoregulasi Perubahan aliran darah melalui sebuah organ terjadi dengan mengubah diameter arteriol (vasodilatasi) setempat yang memberi darahnya kepada kapiler. Pengaturan aliran darah ini disamakan dengan pemakaian air dirumah anda. Untuk mendapatkan air dari kran bak cuci tangan harus dibuka krannya. Meski krannya dibuka besar, tekanan air disaluran utama dijalan depan rumah anda akan relatif tetap. Begitu pula arteriol-arteriol yang mendarahi dasar kapiler dalam sebuah organ, sedikit pengaruhnya (bila ada) terhadap tekanan dalam arteri sedang yang mendarahi organ itu, apalagi terhadap tekanan dalam aorta atau arteri elastik lainnya.
Kendali Metabolik Pada kebanyakan jaringan menurunnya nutrien, khususnya oksigen, merupakan stimulus terkuat untuk autoregulasi. Selain itu juga dirangsang ion kalium dan hydrogen, adenosine, asam laktat, arteriol, dengan merelaksasi sfingter prakapiler, agar darah bebas masuk ke kapiler sejati, sehingga aliran darah setempat meningkat untuk sementara waktu.
Kendali Miogenik Kurangnya perfusi darah ke suatu organ akan mengganggu metabolismenya, dan bila berkepanjangan, organ tersebut akan mati. Sebaliknya tekanan arteriol dan perfusi darah yang berlebihan dapat membahayakan , karena dapat merusak pembuluh darah setempat. Perubahan tekanan dan volume darah (arteriol), setempat penting untuk autoregulasi karena langsung merangsang otot polos dinding arteriol, menimbulkan
67
respons miogenik. Bila otot polos vaskuler diregangkan secara pasif (mis, oleh karena tekanan intravaskuler yang meningkat) maka tonusnya naik, melawan regangan tadi dan menimbulkan vasokontriksi. Sebaliknya penurunan peregangan berakibat vasodilatasi dan peningkatan aliran darah ke dalam jaringan.
68
III.
METODE
Alat dan Bahan
1.
Laptop
2.
Modem
Cara kerja
1. Menghubungkan laptop dengan internet 2. Membuka alamat www.physioex.com log in menggunakan username physiologyui mengisi password
a.
Pengaruh Radius Terhadap Aktivitas Pompa
Memilih Pump Mechanics, kemudian menekan Rad R untuk mengaktifkan data. Satuan koleksi data akan merekam variasi aliran yang disebabkan oleh perubahan radius tabung aliran. Tabung pipa kiri dianggap sebagai vena pulmonalis dan tabung pipa kanan sebagai aorta. 1. Mengatur radius tabung aliran kanan sebesar 3,0 mm dan radius tabung aliran kiri sebesar 3,5 mm. Kemudian memperhatikan pengaturan pada saluran koleksi data. 2. Menekan tombol auto pump pada control unit peralatan untuk memulai pompa, setelah volume 70 strokes pada strokes window tercapai flow window dan rate window akan secara otomatis memberikan gambaran hasil percobaan. Kemudian mengklik record data. Mengklik refill untuk memenuhi kembali volume beker kiri. 3. Meningkatkan radius tabung aliran kanan sebesar 0,5 mm secara bertahap lalu mengulang langkah kedua sampai mencapai radius maksimum sebesar 5 mm. Jangan lupa untuk mengklik record data pada masing-masing percobaan. 4. Memilih plot data pada tools menu.
b. Pengaruh volume sekuncup terhadap aktivitas pompa
1. Membuat volume sekuncup 10 ml dengan mengatur volume awal 120 ml dan volume akhir 110 ml.
69
2. Membuat kondisi dalam keadaan : tekanan beaker kiri 40 mmHg, tekanan pompa 120 mmHg, tekanan pipa kanan 80 mmHg, radius pipa kanan dan kiri 3,0 mm, volume sekuncup maksimal 10. Menekan
auto
pump
untuk
memulai
percobaan.
Melakukan
percobaan yang sama dengan meningkatkan volume sekuncup 10 ml sampai 100 ml. 3. Menekan plot data pada tools menu.
c. Menyelidiki “Refractory Periode” Pada Otot Jantung
1. Perhatikan aktifitas kontraktil dari jantung kodok di oscilloscope. Masukkan nomor dari kontraksi ventricular per menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan) pada bagian bawah, kemudian klik
“Submit” untuk menyimpan jawaban ke “Lab Report”. 2. Tarik atau seret stimulasi elektroda external ke tempat elektroda yang berada disebelah kanan dari jantung kodok. Sehingga elektroda akan menyentuh jaringan otot ventricular. 3. Memberikan kejut tunggal secara berturut-turut, segera klik “Single
Stimulus” dengan cepat. Kamu membutuhkan tenaga/kekuatan untuk latihan agar memperoleh tehnik yang benar. Kamu akan melihat “2
puncak” yang berisi “Extrasystole” atau kontraksi extra ari ventrikel, kemudian akan berhenti sebentar sebagai pengimbang, yang mana dapat memberi waktu kepada jantung untuk mengatur kembali setelah extrasystole tersebut. Ketika kamu melihat “2
puncak”, klik “submit” untuk menyimpan ke “Lab report”. 4. Klik “Multiple Stimuli” untuk memberikan rangsang elektrik ke jantung pada kecepatan 20 stimuli/detik. Tombol “Multiple Stimuli” akan berubah menjadi tombol “Stop Stimuli” segera setelah di klik. Amati efek stimulasi pada aktifitas kontraksi, dan setelah beberapa detik klik “Stop Stimuli” untuk berhenti menstimulasi.
5. Klik “Submit” untuk menyimpan hasil ke “Lab-Report” an melanjutkan ke “Post-Lab Quiz”.
70
d. Menguji Efek Stimulasi Nervus Vagus
1. Perhatikan aktifitas kontraktil dari jantung kodok di oscilloscope. Masukkan nomor dari kontraksi ventricular per menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan) pada bidang bawah, kemudian klik
“Submit” untuk menyimpan jawaban ke “Lab Report”. 2. Tarik atau seret stimulasi elektroda n.vagus ke tempat elektroda yang berada disebelah kanan dari jantung kodok. Catatan: ketika elektroda terkunci di tempat itu, stimulus akan pergi secara langsung ke n.vagus dan secara tidak langsung ke jantung. 3. Masukkan nomor dari kontraksi ventricular per menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan) pada bidang bawah, kemudian klik
“Submit” untuk menyimpan jawaban ke “Lab Report”. 4. Klik “Multiple Stimuli” untuk memberikan rangsang elektrik ke jantung pada kecepatan 50 stimuli/detik. Tombol “Multiple Stimuli” akan berubah menjadi tombol “Stop Stimuli” segera setelah di klik. Amati efek stimulasi pada aktifitas kontraksi, dan setelah menunggu 20 detik (sistem akan membuat perluasan lintasan penuh di oscilloscope). Klik“Stop Stimuli” untuk berhenti menstimulasi. 5. Klik “Submit”
untuk menyimpan hasil ke “Lab-Report” an
melanjutkan ke “Post-Lab Quiz”.
e. Menguji Efek Temperatur Terhadap Jantung
1. Perhatikan aktifitas kontraktil dari jantung kodok di oscilloscope. Klik“record data” untuk menyimpan nomor kontraksi ventrikel per 0
menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan) di 23 C larutan
Ringer’s o
2. Klik “5 C Ringer’s” untuk mengamati efek penurunan temperature. 3. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate stable, klik “Record data” untuk melihat hasil tersebut. o
4. Klik “23 C Ringer’s” untuk membasahi jantung dan mengembalikan ketemperature ruangan. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan.
71
o
5. Klik “32 C ringer’s” untuk mengamati efek dari peningkatan temperatur. 6. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate stable, klik “record Data” untuk memperlihatkan hasil tersebut. 7. Klik “Submit”
untuk menyimpan hasil ke “Lab-Report” an
melanjutkan ke “Post-Lab Quiz”.
f.
Memeriksa Efek Kimia Terhadap Jantung
1. Perhatikan aktifitas kontraktil dari jantung kodok di oscilloscope. Klik Record Data” untuk menyimpan nilai dari kontraksi ventrikel per menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan). 2. Seret tutup dari alat penetes pada botol ephineprin ke jantung kodok untuk melepaskan ephineprin ke atas jantung. 3. Perhatikan
aktifitas
kontraktil
dan
aktifitas
jantung
yang
diperlihatkan. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart
Rate stable, klik “Record data” untuk melihat hasil tersebut. o
4. Klik “23 C Ringer’s”(temperature ruangan) untuk membasahi dan menyegarkan jantung diluar ephineprin. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan. 5. Seret tutup dari alat penetes pada botol pilacorpin ke jantung kodok untuk melepaskan pilacorpin ke atas jantung. 6. Perhatikan
aktifitas
kontraktil
dan
aktifitas
jantung
yang
diperlihatkan. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart
Rate stable, klik “Record data” untuk melihat hasil tersebut. o
7. Klik “23 C Ringer’s” (temperature ruangan) untuk membasahi dan menyegarkan jantung diluar pilacorpin. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan. 8. Seret tutup dari alat penetes pada botol atropine ke jantung kodok untuk melepaskan atropine ke atas jantung. 9. Perhatikan
aktifitas
kontraktil
dan
aktifitas
jantung
yang
diperlihatkan. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart
Rate stable, klik “Record data” untuk melihat hasil tersebut.
72
o
10. Klik “23 C Ringer’s” (temperature ruangan) untuk membasahi dan menyegarkan jantung diluar atropine. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan. 11. Seret tutup dari alat penetes pada botol digitalis ke jantung kodok untuk melepaskan digitalis ke atas jantung. 12. Perhatikan
aktifitas
kontraktil
dan
aktifitas
jantung
yang
diperlihatkan. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart
Rate stable, klik “Record data” untuk melihat hasil tersebut. 13. Klik “Submit”
untuk menyimpan hasil ke “Lab-Report” an
melanjutkan ke “Post-Lab Quiz”.
g. Menguji Efek Berbagai Macam Ion Terhadap Kecepatan Jantung
1. Perhatikan aktifitas kontraktil dari jantung kodok di oscilloscope. Klik
Record Data” untuk menyimpan nilai dari kontraksi ventrikel per menit (dari kecepatan jantung yang diperlihatkan) . 2. Tarik atau seret tutup dari alat penetes pada botol ion kalsium ke jantung kodok untuk melepaskan ion kalsium ke atas jantung. Catatan: akan terjadi perubahan kecepatan jantung setelah diteteskan ion kalsium ke jantung. 3. Ketika aktifitas jantung memperlihatkan bacaan Heart Rate stable , klik
“record Data” untuk memperlihatkan hasil tersebut. o
4. Klik “23 C Ringer’s” (temperature ruangan) untuk membasahi dan menyegarkan
jantung
diluar
kalsium.
Ketika
aktifitas
jantung
memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan. 5. Tarik atau seret tutup dari alat penetes pada botol ion sodium ke jantung kodok untuk melepaskan ion sodium ke atas jantung. Catatan: segera sesudah itu, akan terjadi perubahan kecepatan jantung dan setelah perubahan itu selesai, anda dapat meneteskan kembali ion sodium ke jantung. 6. Setelah menunggu selama 20 detik (akan terbentuk 2 lintasan penuh di oscilloscope), klik “record Data” untuk memperlihatkan hasil tersebut.
73
o
7. Klik “23 C Ringer’s” (temperature ruangan) untuk membasahi dan menyegarkan
jantung
diluar
sodium.
Ketika
aktifitas
jantung
memperlihatkan bacaan Heart Rate Normal, anda dapat melanjutkan. 8. Tarik atau seret tutup dari alat penetes pada botol ion potassium ke jantung kodok untuk melepaskan ion potassium ke atas jantung. Catatan: segera sesudah itu, akan terjadi perubahan kecepatan jantung dan setelah perubahan itu selesai, anda dapat meneteskan kembali ion potassium ke jantung. 9. Setelah menunggu selama 20 detik (akan terbentuk 2 lintasan penuh di oscilloscope), klik “record Data” untuk memperlihatkan hasil tersebut. 10.Klik “Submit”
untuk menyimpan hasil ke “Lab-Report” an
melanjutkan ke “Post-Lab Quiz”.
74
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Pengaruh radius terhadap aktivitas pompa
Rad.
Str.
L
R
V
(mm)
(mm)
(ml)
6607.2
3.5
3.0
70
94.9
40
40
9423.9
3.5
3.5
70
134.6
40
40
11882.5
3.5
4.0
70
169.8
40
40
13798.5
3.5
4.5
70
197.1
40
40
15198.7
3.5
5.0
70
217.1
40
40
Flow (ml/min)
Rate (strokes/min)
Press.
Press.
Rad.
L (mm Hg)
Dif. R (mm Hg)
PEMBAHASAN
Ketika radius aorta diperbesar, maka resistensi di aorta menurun, sehingga aliran darah di aorta menjadi meningkat, bisa dilihat pada hasil percobaan, aliran darah semakin meningkat. Hal ini merupakan analogi dari dilatasi pembuluh darah dalam tubuh manusia. Meskipun tekanan dalam pompa konstan, aktivitas pompa menurun, karena terjadinya kenaikan radius tabung kanan. Volume akhir diastolik semakin cepat tercapai, hal ini menyebabkan ventrikel semakin cepat
teregang dan semakin cepat pula mengalami
kontraksi dan melakukan aktivitas pemompaan lagi. Sehingga pada percobaan tersebut didapatkan aktivitas pemompaan semakin meningkat.
b. Efek volume sekuncup terhadap aktivitas pompa
Flow
Rad.
Rad.
Str.
Rate
Press.
L
R
V
(mm)
(mm)
(ml)
5086.8
3.0
3.0
10
508.7
40
40
5086.8
3.0
3.0
20
254.3
40
40
(ml/min)
75
(strokes/min)
L (mm
Press. Dif. R
Hg)
(mm Hg)
5086.8
3.0
3.0
30
169.6
40
40
5086.8
3.0
3.0
40
127.2
40
40
5086.8
3.0
3.0
50
101.7
40
40
5086.8
3.0
3.0
60
84.8
40
40
5086.8
3.0
3.0
80
63.6
40
40
5086.8
3.0
3.0
100
50.8
40
40
Pembahasan
Saat jumlah darah yang dipompa ke seluruh tubuh banyak, maka frekuensi pemompaan jantung tidak banyak. Karena dalam sekali pemompaan saja, suplai darah yang disediakan sudah mencukupi. Akan tetapi, ketika jantung hanya memompa sedikit darah dalam sekali pompa, maka jantung harus memompa lebih banyak agar suplai darahnya sesuai dengan kebutuhan.
c. Kompensasi pada kondisi patologi kardiovaskular
Rad.
Rad.
Str.
Press.
Press.
Condition
Flow
L
R
V
Rate
L
Dif. R
Normal
5088.8
3.0
3.0
70
72.7
40
40
Aortic Stenosis
3310.0
3.0
2.5
70
47.3
40
40
Increased Preload
3892.9
3.5
2.5
70
55.6
40
40
Increased Preload
4258.7
4.0
2.5
70
60.8
40
40
Increased Preload
4479.5
4.5
2.5
70
64.0
40
40
3826.3
3.0
2.5
70
54.7
40
50
4270.3
3.0
2.5
70
61.0
40
60
4656.3
3.0
2.5
70
66.5
40
70
Decreased afterload
3826.3
3.0
2.5
70
54.7
40
80
Decreased afterload
4270.3
3.0
2.5
70
61.0
40
60
Decreased afterload
4656.3
3.0
2.5
70
66.5
40
70
Increased contractility Increased Contractility Decreased contractility
76
Pembahasan
Mekanisme kompensasi dapat berupa peningkatan radius pipa kiri atau peningkatan gradien tekanan; kompensasi akan lebih efektif dengan menggabungkan keduanya.
Mekanisme Sirkulasi a. Mempelajari Efek dari Radius Alir Tabung pada Fluida Mengalir Flow
Radius
Viscosity
Length
Pressure
4
1,5
1
50
100
12,6
2
1
50
100
30,7
2,5
1
50
100
63,6
3
1
50
100
117,8
3,5
1
50
100
201
4
1
50
100
321,9
4,5
1
50
100
490,6
5
1
50
100
718,3
5,5
1
50
100
1017,4
6
1
50
100
b. Mempelajari Efek Viskositas
Berdasarkan hasil pengamatan dari praktikum ini, di dapatkan hasil sebagai berikut:
77
Terlihat
bahwa
aliran
(Flow)
akan
mengalami
penurunan
seiring
meningkatnya Viskositas.
c. Mempelajari Efek dari Panjang Alir Tabung pada Fluida Mengalir Aliran
Diameter (mm)
Viskositas
Panjang (mm)
Tekanan (mmHg)
700,9
5
3,5
10
100
467,3
5
3,5
15
100
350,4
5
3,5
20
100
280,4
5
3,5
25
100
233,6
5
3,5
30
100
200,3
5
3,5
35
100
175,2
5
3,5
40
100
155,8
5
3,5
45
100
140,2
5
3,5
50
100
78
d.
Mempelajari Efek dari Tekanan pada Fluida Mengalir
Menyelidiki “Refractory Periode” Pada Otot Jantung
79
Pembahasan
Wave summation terjadi ketika otot skeletal menstimulasi dengan frekuensi sedemikian rupa yang menyebabkan kejut otot pada waktu yang bersamaan dan menghasilkan kontraksi yang lebih kuat daripada kejut otot tunggal.Ketika stimulus yang berulang-ulang sudah cukup, otot mencapai keadaan perfusi tetanus.Terjadinya kejut otot pada seseorang itu tidak dapat dibedakan. Tetanus terjadi pada otot skeletal,
sea “absolute refractory period” paa otot skeletal relative singkat (perioe ari potensial aksi tidak dapat menghasilkan stimulasi yang bukan suatu zat yang kuat). Berbeda dengan otot skeletal, otot jantung mempunyai “absolute refractory
period” yang panjang, Sehingga tidak tercapai wave summation.Pada kenyataannya, otot jantung tidak dapat bereaksi pada stimulus apapun sebelum pertengahan phase ke-3.Setelah kembali normal, jantung tidak akan berespon pada sebuah stimulus sebelum phase ke-4. Mulai dari potensial aksi jantung dan pertengahan phase ke-3 merupakanabsolute refractory period. Sedangkan diantara absolute refractory period dan phase ke-4 itu merupakan relative refractory period.
Total “refratory perio”
dari otot jantung adalah 200-250 miliseconds (hampir sama panjangnya dengan kontraksi pada otot jantung).
Menguji Efek Stimulasi Nervus Vagus
Pembahasan
System saraf otonom mempunyai 2 bagian, yaitu sistem saraf simpatis dan sistem saraf parasimpatis.Pada waktu istirahat (tidur), keduanya sama-sama bekerja, tetapi yang lebih dominan adalah system saraf parasimpatis. System saraf simpatis akan lebih aktif ketika dibutuhkan, contoh: ketika olahraga dan menghadapi bahaya.
80
System saraf simpatis dan parasimpatis mensuplai impuls saraf ke jantung.Stimulasi dari system saraf simpatis meningkatkan kecepatan dan kekuatan dari kontraksi jantung.Stimulasi dari system saraf parasimpatis menurunkan kecepatan jantung dan secara tidak langsung mengubah kekuatan kontraksi.N.vagus membawa sinyal ke jantung. Jika stimulasi dari n.vagus (vagal stimulation) berlebihan, jantung akan berhenti berdenyut. Sesaat kemudian, ventrikel akan mulai berdenyut lagi. Pembukaan lagi dari denyut jantung mengacu ke vagal escape dan hasilnya akan menjadi reflex simpatis atau permulaan irama dari serat purkinje. Sinoatrial node (SA) adalah kelompok dari sel autorhythmik jantung, terletak di dinding atrium kanan jantung manusia.SA node mempunyai kecepatan yang sangat cepat dari depolarisasi spontan, sebab SA node-lah yang menentukan kecepatan jantung.Oleh karena itu, mengacu kepada jantung sebagai “pacemaker”.Ketika tidak ada stimulasi parasimpatis, stimulasi simpatis dan control hormone, SA node akan menghasilkan potensial aksi 100x/menit.
Menguji Efek Temperatur Terhadap Jantung
Solution
Heart rate
o
C Ringer’s
60
C Ringer’s
50
o
70
23
o
5
32
C Ringer’s
Pembahasan
Homeothermic merupakan cara tubuh manusia untuk mempertahankan suhu o
o
didalam tubuh yaitu 35,8 -38,2 C jarak antara perubahan suhu eksternal. Ketika temperature eksternal tinggi, hypothalamus mengirim sinyal untuk mengaktifkan mekanisme pengeluaran panas, kemudian terjadi pengeluaran keringat dan terjadi vasodilatasi untuk mempertahankan suhu didalam tubuh.Ketika temperature eksternal meningkat tajam, tubuh tidak sanggup untuk mempertahankan homeostasis yang hasilnya terdiri dari hyperthermia (suhu tubuh meningkat) atau hypothermia (suhu
tubuh menurun).Sedangkan pada kodok disebut poikilothermic.Perubahan suhu didalam tubuh tergantung pada suhu ekternal dari lingkungan, dikarenakan tidak cukupnya mekanisme regulasi homeostasis internal.
81
Memeriksa Efek Kimia Terhadap Jantung
Solution
Heart rate
-
60
Ephineprin
80
Pilocarpin
45
Atropine
70
Digitalis
41
82
Pembahasan
Meskipun jantung tidak membutuhkan stimulus eksternal untuk berdenyut, jantung dapat membuat control ekstrinsik yang paling khusus, yaitu system saraf
otonomSystem saraf simpatis akan aktif ketika “fight or flight” an akan melepaskan norepinephrine (disebut juga dengan noradrenaline) dan epinephrine (disebut juga dengan adrenaline) pada sinaps kardio.
83
Norepinephrine dan epinephrine meningkatkan frekuensi potensial aksi dari ikatan receptors-ß1adrenergic yang menempel pada membrane plasma dari sel SA node (pacemaker), Cara kerjanya melalui mekanisme cAMP second messenger.ikatan ligan membuka channel sodium dan kalsium. Kecepatan depolarisasi akan meningkat,
seangkan perioe repolarisasinya memenek etika kita “beristirahat dan mencerna”, system saraf parasimpatis yang lebih dominan. Serat
saraf
parasimpatis
melepaskan
acetylcholine
pada
sinaps
kardio.Acetylcholine mengurangi frekuensi potensial aksi pada ikatan receptors muscarinic cholinergic yang menempel pada membrane plasma sel SA node.Secara tidak langsung, acetylcholine membuka channel potassium dan menutup channel kalsium dan sodium, mengurangi kecepatan depolarisasi serta mengurangi kecepatan jantung. Sifat yang menginhibisi, meniru dan meningkatkan aktifitas acetylcholine di dalam tubuh dinamakan cholinergic.Sedangkan sifatyang menginhibisi, meniru, dan meningkatkan aktifitas dari epinephrine di dalam tubuh disebut adrenergic. Jika sifat kerjanya sama seperti neurotransmitter (acetylcholine/norepinephrine) disebut agonist.Jika sifat kerjanya bertentangan/berlawanan dengan neurotransmitter disebut antagonist.
Menguji Efek Berbagai Macam Ion Terhadap Kecepatan Jantung
Solution
Heart Rate
-
62
Kalsium
72
Sodium
34 (then erratic)
Potassium
28 (then erratic)
84
Pembahasan
Pada sel otot jantung, potensial aksi disebabkan oleh adanya perubahan permeabilitas ion-ion yang sudah seharusnya untuk membuka dan menutup ion channel. Perubahan permeabilitas yang terjadi pada sel otot jantung melibatkan ion potassium, sodium dan kalsium. Konsentrasi potassium lebih besar didalam sel otot
85
jantung daripada diluar sel. Sedangkan konsentrasi sodium dan kalsium lebih besar jumlahnya diluar sel daripada didalam sel. Ketika istirahat, membrane sel memerlukan pergerakan dari potassium lebih banyak daripada sodium dan kalsium.Oleh karena itu, keadaan istirahat potensial membrane pada sel jantung itu menentukan sebagian besar perbandingan dari konsentrasi potassium extraseluler dan intraseluler.
Channel Calsium Blockers digunakan dalam prinsip pengobatan tekanan darah tinggi dan kecepatan jantung yang abnormal. Mereka menghalangi pergerakan kalsium melalui channel yang ada diseluruh phase potensial aksi jantung. Tetapi ada konsekwensinya, karena kalsium lebih sedikit diperoleh, maka kedua kecepatan depolarisasi dan kekuatan kontraksi dikurangi. Yang
mempengaruhi
kecepatan
jantung
adalah
chronotropic dan
yang
mempengaruhi kekuatan kontraksi adalah inotropic.Yang menurunkan kecepatan jantung disebut negative chronotropic, sedangkan yang meningkatkan kecepatan jantung disebut positif chronotropic.Itu juga menggambarkan sifat inotropic.Oleh karena itu, negative inotropic drugs dapat mengurangi kekuatan kontraksi jantung sedangkan positive inotropic drugs dapat meningkatan kekuatan kontraksi jantung.
86
V. PENUTUP
Kesimpulan
-
Peningkatan radius akan meningkatkan laju dan rate jantung.
-
Peningkatan stroke volume/volume sekuncup akan menurunkan frekuensi pompa jantung.
87
DAFTAR PUSTAKA
1. Guyton AC., Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC, 2007. 2. Ganong WF. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 22. Jakarta: EGC, 2008. 3. Penuntun Praktikum Fisiologi Modul Kardiovaskuler. Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Palangka Raya, 2011. 4. Ward JP, Clark RW, Linden RW. At a Glance Fisiologi. Jakarta : Erlangga, 2009. th
5. Guyton AC, Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 11 ed. In: Irawati, editor. Jakarta: EGC, 2007. 6. Sherwood L. Fisiologi Manusia Dari Sel ke Sistem. Ed-6. Jakarta: EGC, 2011.
88
LAMPIRAN
89
Pertanyaan dan Jawaban
a.
Pengaruh Radius Terhadap Aktivitas Pompa 1.
Jika aliran tabung radius ditingkatkan, apa yang akan terjadi pada laju pompa untuk mempertahankan tekanan konstan? Laju pompa akan meningkat.
2.
Ketika piston pompa mencapai titik terendah, volume yang tersisa di pompa adalah? Volume akhir sistolik
3.
Jika aliran tabung radius kanan ditingkatkan, apa yang akan terjadi pada resitensi dan laju aliran? Laju aliran akan meningkat dan resistensi akan menurun
4.
Jika aliran tabung kiri merupakan pembuluh darah paru, sumber gelas kiri menunjukkan? Darah keluar dari paru-paru
b.
Efek volume sekuncup terhadap aktivitas pompa
90
Mekanisme Sirkulasi
1. Apa yang terjadi pada perpindahan cairan ketika jari-jari pembuluh di tingkatkan ? Yang terjadi pada aliran adalah semakin meningkat. Jari-jari pembuluh berpengaruh pada perpindahan aliran cairan. Semakin besar jari-jari pembuluh semakin cepat aliran cairan.
2. Karena
aliran
cairan
sebanding
dengan
radius
dipangkatkan
empat,
(meningkatkan/ menurunkan) radius karena ( meningkatknya/menurunnya) aliran cairan. Apakah ada hubungan antara aliran cairan dengan radius ataupun dikalikan 2 ? Radius mempengaruhi resistensi secara berlebihan, sehingga apabila terjadi pembesaran radius pembuluh darah, akan terjadi penurunan resistensi ataupun sebaliknya. Dalam hal ini, pengaruh perubahan dari radius pembuluh darah sangatlah besar yakni pangkat 4. 4
Misalnya radiusnya dikalikan 2 kali lipat, berarti resistensinya akan menurun 2 = 16 kali lipat.
3. Pada percobaan ini, stimulasi perubahan pergerakan diameter dari aliran tabung. Dan jelaskan bagaimana pembuluh darah kita ketika dilewati pembuluh darah ? Kondisi pembuluh darah mempengaruhi aktivitas/perjalanan darah didalamnya. Semakin panjang pembuluh darah, maka akan semakin panjang juga perjalanan yang harus dilalui oleh darah. Artinya gesekannya dengan pembuluh darah akan semakin banyak dan banyak. Hal inilah yang menyebabkan resistensi meningkat.
4. Setelah makan ketika kita tidak ada kegiatan,kita akan memperkirakan pada otot skeletal akan menjadi meningkat dimana pembuluh darah pada organ pencernaan kemungkinan dilatasi.
91
Mempelajari Efek Viskositas
1. Bagaimana perubahan aliran cairan terhadap perubahan viskositas? Dari hasil pengamatan praktikum menunjukkan terjadi perubahan aliran cairan dalam pembuluh darah ketika viskositas ditingkatkan. Hal itu menunjukkan peningkatan resistensi pada aliran, sehingga aliran darah semakin lambat.
2. Apakah aliran berbanding terbalik, berlawanan atau searah dengan vsikositas? Berbanding lurus atau searah dengan viskositas. Sebab, viskositas memberikan kontribusi dalam peningkatan resistensi dalam pembuluh darah.
3. Apakah efek Vsikositas lebih besar atau lebih kecil daripada efek radius pada aliran? Efek viskositas cenderung lebih besar daripada efek radius. Sebab, radius selalu tetap didalam sistem peredaran darah tertutup pada manusia. Hal itu lebih terlihat bila terjadi kelainan pada kadar protein atau pun jumlah eritrosit yang lewat di dinding pembuluh darah.
4. Prediksikan efek anemia (contoh jumlah eritrosit lebih dari normal) dalam aliran? Jika jumlah eritrosit lebih dari normal, maka akan meningkatkan viskositas cairan dalam pembuluh darah. Namun pada orang anemia, yang jumlah eritrositnya kurang cenderung viskositasnya lebih rendah. Namun, memiliki permasalahan dalam pengambilan O2 dalam darah saat pertukaran dan juga akan memberikan kenampakan klinis seperti mudah lelah, serta pada anemia tahanan perifer menurun.
5. Apa yang akan terjadi pada curah aliran darah jika kita menambah jumlah sel darah? Akan terjadi peningkatan viskositas dalam cairan dan meningkatkan resistensi dalam pembuluh darah. Sebab, jumlah sel darah merah yang lewat di dalam pembuluh darah terjadi gesekan.
6. Viskositas darah akan________pada kondisi dehidrasi, memberikan hasil_____ pada aliran darahnya.
92
Pada kondisi dehidrasi, akan terjadi viskositas pada darah, dan aliran darahnya melambat. Viskositas bergantung sebagian besar pada hematokrit, yaitu presentase volume darah yang ditempati oleh sel darah merah. Di pembuluh darah besar, peningkatan hematokrit menyebabkan peningkatan viskositas yang cukup besar. Namun di pembuluh yang berdiameter lebih kecil dari 100 µm, yaitu di arteriol, kapiler, dan venula, viskositas berubah lebih sedikit per satuan perubahan hematokrit dibandingkan perubahan viskositas di pembuluh besar.
Mempelajari Efek dari Panjang Alir Tabung pada Fluida Mengalir
1. Bagaimana perubahan panjang tabung alir mempengaruhi aliran cairan? Jawaban : semakin panjang tabung alir, maka aliran cairan akan semakin turun. 2. Efek apa yang mungkin ditimbulkan oleh obesitas terhadap aliran darah? (petunjuk : hubungan obesitas dengan perubahan panjang pembuluh darah) Jawaban : obesitas menyebabkan percepatan aterosklerosis. Penyempitan >> panjang pembuluh darah >> Resistensi >> Hipertensi ↗↗
Mempelajari Efek dari Tekanan pada Fluida Mengalir
1. Apakah tekanan berpengaruh terhadap laju aliran darah? Jawab: Ya. Semakin besar tekanan maka aliran darah akan semakin besar.
2. Bagaimana bidang ini berbeda dari bidang- iang
“tue raius” “visosity” an
panjang taung “tue lenght”? Jawab: Nilai tekanan berbanding lurus dengan nilai aliran darah (flow rate) sedangkan tube radius, viskositas, dan panjang tabung memiliki nilai yang berbanding terbalik dari nilai aliran darah.
3. Meskipun perubahan tekanan dapat digunakan sebagai kontrol dari aliran darah, jelaskan kenapa pendekatan ini tidak menjadi efektif kalau tidak disertai dengan perubahan diameter pembuluh darah? Jawab: Diameter pembuluh darah yang kecil menyebabkan tekanan darah meningkat karena pompa jantung yang berkontraksi lebih kuat untuk dapat memompa darah keseluruh tubuh dan mengalirkannya kembali ke jantung. Hal
93
ini lah yang menyebabkan diameter pembuluh darah memegang peranan yang sangat penting karena hal ini berhubungan dengan berat kerja jantung. Tekanan yang tinggi menyebabkan jantung bekerja lebih berat.
Menyelidiki “Refractory Periode” Pada Otot Jantung
1.
Kesanggupan otot jantung untuk mengikuti disebut? Jawaban: autorhythmicity
2.
2 phase potensial aksi, ketika saluran kalsium terbuka sebagian, saluran potassium menutup, disebut? Jawaban: plateau phase
3.
Dari pernyataan berikut mana yang benar? Jawaban: potensial aksi jantung lebih
panjang daripada potensial aksi otot skeletal.
4.
Perbedaan anatomi antara jantung kodok dan jantung manusia. Jantung kodok?
Jawaban: tunggal, ventrikelnya menyatu.
5.
Amplitude dari ventricular systole tidak dapat berubah bersamaan dengan banyaknya frekuensi stimulasi sebab? Jawaban: sebuah kontraksi baru tidak
dapat mulai sampai phase relaksasi.
6.
Dari pernyataan berikut, mana yang memperbesar ketidak-mampuan otot jantung untuk mencapai tetanus? Jawaban: “refractory periode” lebih panjang dari
potensial aksi jantung.
7.
Fungsionalgaya pegas jantung, mengapa otot jantung tidak dapat mencapai tetanus? Jawaban: ventrikel harus berkontraksi dan relaksasi penuh setiap
denyutan untuk memompa darah.
8.
Extrasystole sesuai untuk? Jawaban: extra ventricular contraction.
94
Menguji Efek Stimulasi Nervus Vagus
1. Efek dari sitem saraf parasimpatis di jantung untuk? Jawaban: mengurangi
kecepatan jantung.
2. Cabang anatomi system saraf mana yang lebih dominan pada saat latihan?
Jawaban: system saraf simpatis.
3. Stimulus system saraf sparasimpatis mencapai jantung melalui? Jawaban:
n.vagus, yang merupakan saraf kranial.
4. Pacemaker jantung adalah? Jawaban: Sinoatrial Node.
5. Perbedaan stimulasi yang mencolok dari n.vagus mempengaruhi jantung karena?
Jawaban: menghentikan jantung dengan sepenuhnya.
6. Vagal Escape memungkinkan untuk melibatkan? Jawaban: reflex simpatis.
7. Penelitian membuktikan bahwa, tidak adanya pengaruh neuro-hormonal, SA node menghasilkan potensial aksipada frekuensi ±100x/menit. Bagaimanapun, jantung istirahat dengan kecepatan ±70 denyutan/menit yang memberi kesan bahwa? Jawaban: system saraf parasimpatis banyak mengontrol kecepatan akhir
jantung.
8. Lokasi SA node di jantung manusia? Jawaban: Atrium kanan.
Menguji Efek Temperatur Terhadap Jantung
1. Kemampuan organisme yang selalu berusaha mempertahankan suhutubuh darisuhu lingkungan adalah? Jawaban: homeothermik.
2. Istilah umum dari proses mempertahankan suhu dari dalam tubuh manusia adalah? Jawaban: homeostasis.
95
3.
Elektrolit ialam larutan Ringer’s iutuhkan untuk? Jawaban: menyediakan autorhythmicity.
4. Istilah untuk suhu tubuh yang berada diatas rata-rata normal? Jawaban:
hyperthermic.
5.
Paa larutan Ringer’s yang 5oC, apa yang terjadi pada jantung kodok ? Jawaban: irama/denyutnya lebih lambat dari garis dasarnya. o
6. Pada larutan Ringer,s yang 32 C, apa yang terjadi pada jantung kodok? Jawaban:
irama/denyutnya lebih cepat dari garis dasarnya.
7. Jika jantung manusia mengalami hypothermia, menurutmu apa efeknya pada jantung? Jawaban: mengurangi kecepatan jantung.
8. Jika tanpa larutan Ringer’s? Jawaan: seara spontan potensial aksi jantung tidak akan terjadi. i. Sistem saraf parasimpatis melepaskan___untuk mempengaruhi kecepatan jantung? Jawaban: acetylcholine. ii. Cara kerja obat yang bersifat cholinergic sama seperti acetylcholine,
akan…? Jawaban: menjadi agonist dan mengurangi kecepatan jantung. iii. Norepinephrine mempengaruhi kecepatan jantung dengan cara? Jawaban: meningkatkan kecepatan depolarisasi dan meningkatkan frekuensi potensial aksi. iv. ____ mengikat norepinephrine dan epinephrine?Jawaban: ß1 adrenergic receptors. v. Pilocarpin mengurangi kecepatan jantung. Ciri khas dari cholinergic agonist itu sendiri adalah? Jawaban: mengurangi frekuensi potensial aksi.
vi. Efek dari atropine? Jawaban: efeknya menyerupai system saraf simpatis. vii. Sifat yang menguji pengurangan dari kecepatan jantung adalah? Jawaban: Digitalis dan pilocarpin. viii. Untuk meningkatkan kecepatan jantung, pilihan yang terbaik adalah?
Jawaban: epinephrine dan atropine.
96
Memeriksa Efek Kimia Terhadap Jantung
1.
Sistem saraf parasimpatis melepaskan___untuk mempengaruhi kecepatan jantung? Jawaban: acetylcholine.
2.
Cara kerja oat yang ersifat holinergi sama seperti aetylholine akan…? Jawaban: menjadi agonist dan mengurangi kecepatan jantung.
3.
Norepinephrine mempengaruhi kecepatan jantung dengan cara? Jawaban:
meningkatkan kecepatan depolarisasi dan meningkatkan frekuensi potensial aksi.
4.
____ mengikat norepinephrine dan epinephrine? Jawaban: ß1 adrenergic
receptors.
5.
Pilocarpin mengurangi kecepatan jantung. Ciri khas dari cholinergic agonist itu sendiri adalah? Jawaban: mengurangi frekuensi potensial aksi.
6.
Efek dari atropine? Jawaban: efeknya menyerupai system saraf simpatis.
7.
Sifat yang menguji pengurangan dari kecepatan jantung adalah? Jawaban:
Digitalis dan pilocarpin.
8.
Untuk meningkatkan kecepatan jantung, pilihan yang terbaik adalah? Jawaban:
epinephrine dan atropine.
Menguji Efek Berbagai Macam Ion Terhadap Kecepatan Jantung
1.
Organel apa yang ada didalam sel otot jantung berfungsi sebagai penyimpan kalsium? Jawaban: Sarcoplasmic Reticulum.
2.
Verapamiladalah sebuah calcium-channels blocker. Efeknya menggambarkan?
Jawaban: negative chronotropic dan negative inotropic.
3.
Ketika sel otot jantung istirahat, darimana untuk mendapatkan potassium?
Jawaban: dari cytosol. 97
4.
Ketika sel otot jantung istirahat, lebih permeable terhadap? Jawaban:
potassium.
5.
Penambahan lebih banyak ion, menghasilkan? Jawaban: kecepatan jantung
yang tidak teratur.
6.
Efek potassium terhadap jantung? Jawaban: negative chronotropic dan
negative inotropic.
7.
Ion yang mempunyai lebih banyak efek terhadap kecepatan jantung adalah?
Jawaban: potassium.
8.
Ectopic pacemaker dapat menyebabkan tingginyapotassium yang masuk kedalam sel jantung, yang akan menyebabkan munculnya lokasi yang abnormal di otot jantung. Hyperkalemia (potassium yang berlebihan) menurunkan resting
potensial pada sel otot jantung. Menurut anda apa efek yang didapatkan terhadap kekuatan kontraksi? Jawaban: berkurang, negative inotropic.
98
