fisiologi cardiovascular

FAAL KARDIOVASKULAR

ANNISA’HASANAH

Lab Ilmu FaalFakultas Kedokteran UMM

Sistem Kardiovaskular

• Jantung + sistem sirkulasi = sistem kardiovaskular

• Jantung Pompa (memompa darah ke organ, jaringan dan sel tubuh)

Fungsi Umum Kardiovaskuler

1. Melayani kebutuhan jaringan :– Mengangkut nutrisi & oksigen ke jaringan– Mengangkut sisa metabolisme dari

jaringan– Mengangkut hormon ke sel target

2. Memelihara lingkungan internal untuk kehidupan & fungsi optimal sel.

Fungsi Bagian Kardiovaskuler

• Jantung: – Memompa darah

• Arteri: – Transpor darah di bawah tekanan tinggi ke

jaringan.• Arteriol:

– Mengatur aliran darah yg menuju kapiler• Kapiler:

– Pertukaran cairan, nutrisi, elektrolit, hormon antara darah dan cairan interstisial

• Venula: – Mengalirkan darah dari kapiler ke vena

sedang• Vena:

– Mengalirkan darah dari jaringan ke jantung– Reservoir darah terkendali.

3 Prinsip Dasar Fungsi Kardiovaskuler

1. Aliran darah ke setiap jaringan dikendalikan berdasarkan kebutuhan jaringan.

2. Curah jantung dikontrol terutama oleh keseluruhan kebutuhan jaringan.

3. Tekanan darah dikontrol oleh pengendali aliran darah lokal maupun oleh pengendali curah jantung.

TOPOGRAFI JANTUNG

• LETAK– RONGGA DADA KIRI– TERLINDUNG DD DADA– UKURAN 12-14 x 8-9 x 6 cm– BERAT 250-350 gm– BASIS : Superior-posterior :

ICS-II– APEX : anterior-inferior ICS-V

• 2 jari di bawah papila mamae

• Bag ventrikel paling tebal

• Punctum maximum

• Point of maximal intensity

• TERDIRI ATAS– ATRIUM– VENTRIKEL– NODAL TISSUE & SERAT

PENGHANTAR– Sino Atrial Node (SA node)

– Atrio Ventricular Node

(AV node)

– Bundle of His

– RBB, LBB

– Sistem Purkinje

1. SA node2. Internodal Pathway a. Bachman (anterior) b. Wenkebach (medial) c. Thorel (posterior)3. Transitional fibers

(Junctional fibers)4. AV node5. Bundle of His6. Left Bundle Branch (LBB), Right Bundle Branch

(RBB) 7. Purkinje System

SISTEM KONDUKSI PADA JANTUNG

Lapisan jantung dari luar:

1. Pericardium2. Epicardium3. Myocardium4. Endocardium

Myocardium bagian kon-traktil, mirip otot skelet.

Otot jantung bersifat otomasi, unvolunter, kontraksi ritmis

1. Pericardium

2. Epicardium

3. Myocardium

4. Endocardium

Lapisan jantung

Antara pericardium dan epicardium terdapat rongga (cavum pericardii), berisi cairan pelicin (pericardial fluid)

•Pemisah atrium ventrikel : anulus fibrosus (fibrous skeleton), dengan

penghubung AV node•Katub :

- Mitral (bicuspidal) kiri- Tricuspidal kanan- Aortic semilunar- Pulmonary semilunar

Arah katub searah.Stenosis membuka tak

sempurnaInsufisiensi tutup tak

sempurna

Histologi Otot Jantung

Otot jantung bergaris mirip otot skelet , dengan beda :1.Syncytium fungsional seperti otot polos2.Membran antar sel mengalami fusi membentuk diskus interkalatus tahanan (R) sangat rendah, rang-sangan pada 1 sel diram-batkan dengan sangat cepat3.Hukum all or none berlaku

Fisiologi

1. Hukum all or none berlaku

bila atrium atau ventrikel sudah eksitasi,

selalu diikuti oleh kontraksi seluruh jantung

2. Sifat dasar otot jantung :

a. irritability (bathmotropic) = peka rangsangan

b. conductivity (dromotropic) = hantar

rangsangan

c. contractility (inotropic) = dapat berkontraksi

d. rhythmicity (chronotropic) = bersifat ritmis

A. IRRITABILITY

Potensial aksi pada otot skelet : Spike potential, RMP = - 90 sd - 95 mVKarena periode refrakter pendek 10 mdet, rangsang

berturutan dapat diterima dan menyebabkan tetani.

IRRITABILITY

Periode refrakter absolut panjang + 250 mdet, saat itu terjadi kontraksi diikuti relaksasi. Bila ada rangsang berurutan saat masa refrakter absolut, tidak terjadi PA dan tidak diikuti oleh kontraksi otot kecuali sesudah periode refrakter relatif. Jadi otot jantung tidak pernah tetani.

PLATEAU

1. Fase 0 Na channel terbuka Na masuk depolarisasi cepat potensial membran (PM) mencapai + 20 mV sebelum Na channel tutup

2. Fase 1 Na channel tutup, repolarisasi mulai K out

3. Fase 2 K channel tutup PK,

Ca channel buka PCa, K out

sedikit dan Ca influk

4. Fase 3 Ca channel tutup, K

channel buka PCa dan PK

POTENSIAL AKSI SYSTEM NODAL

Potensial aksi dimulai dari pacemaker potential, dengan masuknya Na potensial naik sampai ambang diikuti Ca masuk Na stop potensial naik terjal + 20 kemudian K hannel buka, K keluar, potensial turun sampai potensial pace maker, K chanel tutup peristiwa terulang

B. CONDUCTIVITY

Kecepatan hantar impuls :

• Otot atrium : 0,3 m/det

• Junctional fibres : 0,01 m/det

• AV node : 0,1 m/det

• Otot ventrikel : 0,4 – 0,5

m/det

• Purkinje fibres : 1,5 – 4

m/det

CONDUCTIVITY

internodal atrialpathway (3)

SA AV junction AV(transitional fibres)radier His

Seluruh Purkinje DindingAtrium ke seluruh bagian ventrikel

bersamaan

ventrikel berkontraksi sebagai

kesatuan

CONDUCTIVITY

Fungsi AV junction

Memperlambat konduksi ke AV node

Keuntungan :

1. Kontraksi atrium dan ventrikel tidak bersamaan tetapi berturutan

2. Memberi kesempatan atrium untuk menyelesaikan kontraksinya hingga pengisian ventrikel lebih baik

17/04/23

C. CONTRACTILITY

Rangsang membuka Ca channel, Ca masuk rangsang Ca keluar dari sarcoplasmic reti-culum dan berikat dengan troponin kontraksi otot.

Bila Ca lepas dari troponin otot relaks, Ca dimasuk kan ke dalam SR dan sebagian keluar.

….CONTRACTILITY

• Kontraksi peran actin-miosin yang overlap

• Sarcoplasmic reticulum rudimenter, sisterna tempat

depot Ca lebih kecil dari pada sisterna otot skelet.

Untuk kontraksi perlu suplai Ca influks dari tubulus T

• Proses kontraksi sama dengan otot skelet dengan beda

bhw otot jantung perlu influks Ca ekstraseluler

• Semakin tinggi Ca influks semakin kuat kontraksi

• Periode refrakter absolut panjang + 250 mdet dan pada

saat ini tidak dapat dirangsang jantung tidak dapat

tetani

….CONTRACTILITY

Irama kontraksi jantung normal mengikuti irama SA node

SA memancarkan PA reguler ke seluruh atrium

AV node

sistem Purkinje

kontraksi ventrikel ritmis

Frekuensi impuls / kontraksi

SA node : 70-80 x/min

AV node : 50-60 x/min

Otot atrium : 20-40 x/min

Otot ventrikel : 10-30 x/min

D. RHYTHMICITY

Normal : SA sebagai pace maker irama SA node irama sinus

Patologis : AV node sebagai reserve pace maker irama nodal lebih lambat dari irama sinus

JANTUNG SEBAGAI POMPA

SYARAT POMPA JANTUNG YG BAIK ??

1.Katub berfungsi baik

2.Pengisian darah atrium dan ventrikel optimal

3.Kuat kontraksi optimal

4.Frekuensi jantung normal, atrium dan ventrikel bergantian

FASE SIKLUS JANTUNG

1. Fase sistolea. Isovolumic contractionb. Ejection

2. Fase diastolea. Isovolumic relaxationb. Rapid inflowc. Diastasisd. Atrial sistole

6 FASE SIKLUS JANTUNG

Isovolumic Contraction

. Volume vent. tetap

. Tekanan vent > atrium

. Katup AV menutup

. Tekanan atrium akibat katub AV cembung ke arah atrium ( c )

. Tekanan aorta tetap

. EKG: QRS kompleks

. Dimulai sesaat sebelum kontraksi ventrikel = depolarisasi vent.

EJECTION

. Volume vent.

. Katup AV menutup

. Tekanan vent kanan 8-22 mmHg; kiri 80-120 mmHg

. Tekanan vent > aorta

. Katup aorta buka

. Tekanan aorta (< vent)

. Tekanan atrium lalu ok pengisian oleh venous return

. EKG: isoelectric

ISOVOLUMIC RELAXATION

. Volume vent. Tetap

. Tekanan vent. < aorta

. Katup aorta menutup SUARA II

. Katup aorta terdorong ke vent. Tekanan aorta naik sesaat aortic notch

. Tekanan atrium > ok tekanan balik aorta ke vent. lalu ke atrium

. Tekanan aorta >> vent

. EKG: gelombang T, sebelum relaksasi =repolarisasi vent.

RAPID INFLOW

. Volume vent. cepat

. SUARA III ok pengisian cepat (fonogram)

. Tekanan vent. rendah < atrium katup AV buka

. Tekanan atrium > vent.

. Tekanan aorta mulai (tapi masih > vent)

. EKG: isoelectric

DIASTASE

. Volume vent.

. Tekanan vent. tetap < atrium

. Tekanan atrium > vent.

. Tekanan aorta landai (masih > vent)

. EKG: gelombang P sesaat sebelum kontraksi atrium = depolarisasi atrium

ATRIAL SISTOLE

. Volume vent. 30 % aktif, dari kontr.atrium

. Tekanan vent. < atrium

. SUARA IV pengisian oleh atrial sistole (fonogram)

. Tekanan atrium > vent. Akibat kontraksi atrium

. P atrium kanan 4-6 mm Hg, kiri 7-8 mmHg

. Tekanan aorta landai (masih > vent)

. EKG: QRS kompleks sesaat sebelum kontraksi vent.

PROYEKSI SUARA JANTUNG DI DADA

Suara I : Penutupan katup AV (“lub”)1. Katub mitral , ICS V midclav kiri2. Katub tricuspidal, ICS V

parasternal kiri

Suara II : Penutupan katup semilunar (“dub”)

1. Katup aorta, ICS II parasternal kanan

2. Katup pulmonal, ICS II parasternal kiri

Berasal dari suara katup jantung.

S II S II

S IS I SISTOLE

DIASTOLE

“lub”

“dub”

SATU SIKLUS JANTUNG

TERDIRI :Sistole = fase kontraksi = 0.3 detDiastole = fase relaksasi= 0.6 det

--------------- 0.9 det

Heart Rate = 60 : 0.9 = 66.6 67 x / menitNormal 60 – 100 x / min 72 x / minBradikardi < 60 x / minTakikardi > 100 x / min

DETAK JANTUNG (HR)

Rangsang saraf simpatik atau epinefrin

meningkatkan HR.

Rangsang saraf parasimpatik atau

acetilcholin menurunkan HR.

Tergantung pada aktifitas SA.

NE merangsang β1 reseptor pada SA depo larisasi

frek

Parasimpatik (Ach) rangsang muscarinic receptor

PK hiperpolarisasi potential lebih negatif perlu waktu lama capai

ambang frek

STROKE VOLUME=ISI SEKUNCUP

= Jumlah darah yang dipompa sekali pompa oleh vent kiri / kanan

Pada manusia dewasa sehat SV + 70 ml

SV mengikuti hukum Frank-Starling :Jantung beradaptasi terhadap beban yang diberikan“ Semakin kuat jantung diregang (semakin

besar volume ventrikel) semakin kuat pula kontraksinya”

• End diastolic volume (EDV)= 120-130 ml• End sistolic volume (ESV)= 50-60 ml ( tidak 0

ml)

SV = EDV - ESV

CARDIAC OUTPUT (CURAH JANTUNG)

CO = Jumlah darah yang dipompa oleh jantung dalam 1 menit

CO = SV x HR = 70 ml x 72 / menit = 5040 ml / menit

Dipengaruhi oleh :1. Pre loaded : EDV2. After loaded : Tekanan darah,

viskositas darah

CARDIAC OUTPUT MENINGKAT

Kompensasi agar transport oksigen mencukupi

1. Anemia :Hb rendah

2. Kehamilan : sirkulasi placenta = arterio-venous

shunt

3. Berdiri : 20 % > duduk

4. Latihan jasmani :

5. Lain-lain : demam, hipertirioid, emosi

CARDIAC OUTPUT TURUN

• Takikardi ( fibrilasi) : frek x SV = CO (frek > 230 x/min EDV SV )

• Bradikardi (blok AV) frek x SV = CO • Umur di atas 5 th, makin bertambah umur

cardiac index (CO dilukiskan sebagai cardiac index)

. • Manusia, normal CI = 3.2 L/min/m2 • Gagal jantung bila CI = 2 L/min/m2

2min//_

mLtubuhluas

COCI

PENGATURAN FUNGSI JANTUNG

Intrinsik 1. Heterometrik autoregulation

pengaturan bila ada perubahan ukuran panjang serabut otot jantung

terkait dengan Hukum Frank-Starling

terkait dengan EDV

PENGATURAN FUNGSI JANTUNG

2. Homeometric autoregulation

Pengaturan tanpa ada perubahan panjang serabut otot jantung

terkait dengan perubahan metabolisme otot jantungmetabolisme kekuatan elemen kontraksi

(mis : demam, hipertiroid)

PENGATURAN FUNGSI JANTUNGekstrinsik

• Pengaturan ekstrinsik saraf otonom1. Simpatetik

Inotropik positif ( kekuatan kontraksi )Chonotropik positif ( frek , 170-230 x/min) CO

2. ParasimpatetikInotropik negatif (kekuatan kontraksi )Chronotropik negatif (frek , maksimal menurun sampai 20 –30 x / min CO )

RESPONS CEPAT & RESPONS LAMBAT

KEADAAN YANG MEMPENGARUHI POMPA JANTUNG

Kadar ion Na, K dan Ca dalam darah

1. Kenaikan kadar Na (hipernatremia)

menurunkan efektifitas Ca untuk kontraksi

jantung lemas

2. Kenaikan kadar Ca (hiperkalsemia)

peningkatan kekuatan kontraksi jantung

3. Kenaikan kadar K (hiperkalemia) pengaruhnya

seperti hipernatremia. Peningkatan K 8-12 meq/L

kematian

KEADAAN YANG MEMPENGARUHI POMPA JANTUNG

Pengaruh suhu

1. Peningkatan suhu sd 42o C permeabilitas membran self excitation process frek

2. Peningkatan suhu > 42o C frek

3. Penurunan suhu frek

hal ini berhubungan dengan metabolisme otot jantung

KEADAAN YANG MEMPENGARUHI POMPA JANTUNG

Hipercapnea , hipoksia dan acidosiskontraktilitas miokardium

Obat-obatan

1. Digitalis : inotropik positif

2. Quinidine, Procainamide, Barbiturat : inotropok

negatif

3. Derivat Xanthin : Cafein, teofilin : inotropik

positif, dengan menghambat pemecahan cAMP

KEADAAN YANG MEMPENGARUHI POMPA JANTUNG

Pengaruh olah raga (exercise)

• HR maksimal = 220 – umur

• HR submaksimal = 80 % (220 – umur)

• Dosis latihan :

a. intensitas : submaksimal (kebugaran)

b. durasi : minimal 30 menit

c. frekuensi : minimal 3 x / minggu

d. jenis latihan : aerobik dan

menyenangkan