Tinjauan Pustaka

FISIOLOGI KORONER DAN ATEROSKLEROSISHandaya Sapta Nugroho, Widya IstantoSMF Anestesiologi FK UNDIP / RS Dr. Kariadi Semarang

PENDAHULUAN

Penyakit jantung koroner ( PJK ) merupakan problema kesehatan utama di negara maju. Di Indonesia telah terjadi pergeseran kejadian penyakit jantung dan pembuluh darah dari urutan ke-l0 tahun 1980 menjadi urutan ke-8 tahun 1986. Sedangkan penyebab kematian tetap menduduki peringkat ke-3. Banyak faktor yang mempengaruhi terjadinya penyakit jantung koroner sehingga usaha pencegahan harus bentuk multifaktorial juga.Untuk bisa melakukan pencegahan terhadap penyakit jantung koroner, penting bagi kita untuk mengetahui sebelumnya bagaimana fisiologi sirkulasi koroner dan aterosklerosis.

Fisiologi Aliran Darah KoronerMekanisme pengaturan aliran koroner mengusahakan agar pasokan (supply) maupun kebutuhan (demand) jaringan tetap seimbang agar oksigenisasi jaringan terpenuhi, sehingga setiap jaringan mampu melakukan fungsi secara optimal. Perlu diingat bahwa metabolisme miokardhampir100%memerlukan oksigen, dan hal tersebut telahberlangsung dalam keadaanistirahat, sehingga ekstraksi oksigen dari aliran darah koroner akan habis dalam keadaan tersebut. Peningkatankebutuhanoksigenhanyamemungkinkandenganmenambahaliran danbukan dengan meningkatkanekstraksialiran darah.Meskipuntampaknya sederhana, bahwa kebutuhan konsumsi oksigen jaringan tergantung pada pasokarteri koroner, tetapi mekanisme yang mendasari cukup komplek.

Faktor-Faktor yangMempengaruhi AliranKoronerFaktor-faktor yang mempengaruhi besaran sifat arus koroner antara lain keadaan anatomi dan faktor mekanis, sistem autoregulasi, dan tahanan perifer.Anatomi dan MekanisArteri koroner bermuara di pangkal aorta pada sinus valsava, yang berada di belakang katup aorta. Arus darah yang keluar dari ventrikel kiri bersifat turbulen yang meyebabkan terhambatnya aliran koroner.Dinding Arteri yang NormalLumen arteri dilapisi oleh monolayer sel endotel yang melapisi sel otot polos. Lapisan bagian dalam adalah sel otot polos, yang dikenal sebagai intima, yang dibatasi oleh lamina interna elastis. Antara lamina elastis internal dan eksternal elastis lamina lapisan lain dari sel-sel otot polos, disebut lapisan media. Di luar lamina elastis eksternal adalah adventisia yang jarang dihuni oleh sel dan pembuluh darah micro dari vasorum vasa.IntimaSecara tradisional, intima telah dianggap lapisan paling penting dari dinding arteri.1 Intima dapat bervariasi dari lapisan endotelial tunggal ke struktur yang lebih kompleks dari endotelium atasnya tambal sulam matriks ekstraseluler dan sel-sel otot polos pembuluh darah. Sebagai bagian dari perkembangan normal banyak arteri besar, sel-sel otot polos mengisi ruang ini dan membentuk sebuah neointima. Bentuk difus penebalan intima terdiri dari lapisan sel-sel otot polos dan jaringan ikat, ketebalannya bervariasi. Untuk kenyamanan, rasio intima / media sering diukur, dan berbagai referensi adalah 0,1 untuk 1.0. Bagaimana bentuk intima tidak dipahami dengan baik. Intima merupakan adaptasi fisiologis terhadap perubahan aliran arteri dan ketegangan dinding. Intima ini terdiri dari dua lapisan berbeda.8 Seperti yang terlihat oleh mikroskop elektron, lapisan dalam yang terletak di bawah luminal endotel tersebut berisi banyak substansi dasar proteoglikan. Sel otot polos yang ditemukan dalam lapisan ini biasanya didistribusikan sebagai sel terisolasi dalam jaringan matriks, bukan di lapisan yang berdekatan. Beberapa makrofag juga dapat ditemukan dalam lapisan di bawah monolayer endotel. Di luar, lapisan musculoelastic intima berdekatan dengan lamina elastis internal dan mengandung otot polos sel dan serat elastis.MediaDalam arteri dewasa normal, beberapa sub-populasi sel otot polos dengan garis keturunan yang berbeda ada dalam media.9 populasi sel yang beragam ini mungkin memenuhi fungsi yang berbeda untuk mempertahankan homeostasis dalam dinding arteri. Misalnya, dalam menanggapi peningkatan tekanan, meningkatkan masa sel otot dan matriks ekstraseluler mungkin diperlukan. Atau, untuk arteri untuk dapat meregangkan kedua longitudinal dan sirkumferensial, sel-sel otot polos dengan orientasi variabel serat sitoskeletal harus ada. Jenis sel yang berbeda ini penting tidak hanya dalam kesehatan tetapi pada penyakit. Dalam eksperimen model pembentukan neointimal, terjadi proliferasi dan migrasi ke dalam subpopulasi sel otot polos medial. Penentu keanekaragaman biologis sel otot polos medial belum diketahui.1,2AdventisiaAdventisia, lapisan terluar dari dinding arteri, biasanya terdiri dari fibroblas, pembuluh darah mikro (vasa vasorum), saraf, dan beberapa sel-sel inflamasi. Mayoritas vasorum vasa yang memelihara lapisan dalam dinding arteri berasal dari adventisia tersebut. Secara tradisional, adventisia telah diabaikan dan dianggap tidak berperan dalam pembentukan lesi vaskular. Namun, penelitian yang lebih baru menjelaskan peran adventisia sebagai tidak hanya sumber sel-sel inflamasi dalam perkembangan aterosklerosis, tetapi sebuah hubungan untuk sinyal parakrin yang dapat mempertahankan homeostasis vaskular pada varietas penyakit pembuluh darah. 3EndotelMeskipun endotelium vaskular pernah dianggap sebagai lapisan terdalam untuk pembuluh darah, lebih akurat dicirikan sebagai organ yang sangat aktif, didistribusikan dengan banyak fungsi biologis. Endotel memiliki kemampuan sintetis (Tabel 1) dan metabolik (Tabel 2), dan berisi reseptor untuk berbagai zat vasoaktif. Fungsi endotel memainkan peran penting dalam patofisiologi penyakit jantung iskemik.Tabel 1. Substansi yang dihasilkan di endotel pembuluh darahAntitrombotikProkoagulanProstasiklinFaktor Von WilbrandAntitrombin IIIKolagenPlasminogen AktivatorFibronektinProtein CTromboplastin2 MakroglobulinTrombospondinGlikosaminoglikan(Heparin)Plasminogen InhibitorPlatelet aktivating FaktorTromboxan A2

Tabel 2. Substansi Vasoaktif yang diproses di endotel pembuluh darahUptake dan MetabolismeKonversi Enzimatik NorepinefrinAngiotensin I - Angiotensin II (ACE)SerotoninAngiotensin II-Angiotensin IIIProstaglandinDegradasi BradikininLeukotrienDegradasi Substansi PAdenosin

Faktor Mekanis Akibat Tekanan pada ArteriKoronerArterikoronertidakseluruhnyaberadadipermukaanjantung,tetapi sebagian besar berada di miokard, sehingga sewaktu jantung berkontraksi atau sistol tekanan intramiokard meningkat, dimana akan menghambat aliran darah koroner. Karena itu dapat dipahami aliran darah koroner 80% terjadi pada saat diastol dan hanya 20% saatsistol.Besar kecilnya lumen arteri koroner juga menentukan aliran. Makin kecil lumen yang disebabkan oleh proses aterosklerosis, maka makin kecil pula aliran darah koroner.

Sistem AutoregulasiOtot polos arteriol mampu melakukan adaptasi, berkontraksi (vasokontriksi) maupun berdilatasi (vasodilatasi) baik oleh rangsangan metabolis maupunadanya zat-zat lainseperti adenin,ionK, prostaglandin dan kinin. Demikian pula oleh karena adanya regulasi saraf, baik yang bersifat alfa dan betaadrenergik maupun yang bersifat tekanan (baroreseptor).Tekanan PerfusiMeskipun aliran darah dalam arteri koroner dapat terjadi, tetapi perfusi ke dalamjaringanmemerlukantekanantertentu,yangdisebuttekananperfusi. Tekanan perfusi dipengaruhi oleh tekanan cairan dalam rongga jantung, khususnya tekanan ventrikel kiri, yang secara umum diketahui melalui pengukuran tekanan darah. Tekanan perfusi normal antara 70-130 mm Hg. Padatekananperfusinormaltersebutsistemotoregulasidiatasdapatberjalan dengan baik. Bila tekanan perfusi menurun di bawah 60 mm Hg, makasistem regulasi darah koroner tidak bekerja, sehingga aliran darah koroner hanyaditentukanolehtekananperfusiitusendiri.Halinimenyebabkankebutuhanjaringantidaktercukupi.Dalamkliniskeadaaninimenunjukkansuatufasehipotensif yangmengarahgagal jantung. Artinyakerja jantung tidakmencukupikebutuhan dirinya sendiri, karena sistem regulasi lumpuh.

AterosklerosisAterosklerosis merupakanpenyakit yang melibatkanaorta,cabang-cabangnya yang besar dan arteri berukuran sedang, seperti arteri yang menyuplai darahkebagian-bagianekstremitas,otak,jantungdanorgandalamutama. Aterosklerosis tidak menyerang arteriol, dan juga tidak melibatkan sirkulasi vena. Penyakitinimultifokal,danlesiunit,atau ateroma (juga dinamakanbercakaterosklerosis),terdiridarimassabahanlemakdenganjaringanikatfibrosa. Sering disertai endapan sekunder dan produk-produk darah. Bercak aterosklerotikmulai pada lapisan intima atau lapisan dalam dinding pembuluh tetapi dalam pertumbuhannya dapatmeluassampaimelewatitunikamediaatau bagian muskuloelastika dinding pembuluh.Aterosklerosis bisa terjadi pada arteri di otak, jantung, ginjal, organ vital lainnya dan lengan serta tungkai. Jika aterosklerosis terjadi di dalam arteri yang menuju ke otak (arteri karotis), maka bisa terjadi stroke. Jika terjadi di dalam arteri yang menuju ke jantung (arteri koroner), bisa terjadi serangan jantung.Aterosklerosisbermulaketikaselmonosit,pindah dari aliran darah ke dalam dinding arteri dan diubah menjadi sel-sel yang mengumpulkan bahan lemak. Pada saatnya monosit yang terisi lemak ini akan terkumpul, menyebabkan penebalan plak di lapisan dalam arteri. Unsur lemakyang berperan di sini adalah LDL (low density lipoprotein), tingginya LDL akan berpotensi menumpuk di sepanjang dinding arteri koroner. Arteri yang terkena arterosklerosis akan kehilangan kelenturannya dan karena ateroma terus tumbuh, maka arteri akan menyempit. Lama-lama ateroma mengumpulkanendapankalsium,sehingga bisarapuh dan pecah. Darah bisa masuk ke dalam ateroma yang pecah, sehingga ateroma menjadi lebih besar dan makin mempersempit arteri. Ateroma yang pecah juga bisa menumpahkan kandungan lemaknya dan memicu terjadinya pembekuan darah (thrombus). Selanjutnyabekuan iniakan mempersempit bahkan menyumbat arteri, atau bekuanakan terlepas danmengalir bersama aliran darah danmenyebabkan sumbatandi daerah lain (emboli). Akibat dari penyempitan arteri jantung kesulitan memompa darah dan timbul rasa nyeri di dada, sering pusing dan berlanjut ke gejala serangan jantung mendadak. Bila penyumbatan terjadi di otak maka menyebabkan stroke dan lumpuhan. Laju peningkatan ukuran dan jumlah ateroma dipengaruhi berbagai faktor. Faktor genetik penting dan aterosklerosis serta komplikasinya cenderung terjadi dalamkeluarga.Seseorangpenderitapenyakitketurunan homosistinuria memiliki ateroma yang meluas, terutamapada usia muda. Penyakit ini mengenai banyak arteri tetapi tidak selalumengenai arteri koroner. Sebaliknya, padapenyakitketurunan hiperkolesterolemia familial, kadar kolestrol yang sangat tinggi menyebabkan terbentuknya ateroma yang lebihbanyakdidalamarterikoronerdibandingkanarterilainnya.Padapenderita hipertensi umumnya akan menderita aterosklerosis lebih awal dan lebih berat danberatnya penyakit berhubungan dengan tekanan darah, walaupun masih dalam batas normal. Akibat aterosklerosis tergantung pada ukuran arteri yang terserang. Jika arteri berukuran sedang, seperticabang utama arteria koronaria, dengan garis tengah lumen beberapa milimeter, aterosklerosis lambat laun akan mengakibatkanpenyempitan atau obstruksi total lumen. Komplikasi aterosklerosis dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan mendadak. Salah satu keadaannya adalah adanya pembentukan trombus yangbertumpuk padalapisanintimayangkasar, yang ditimbulkanoleh plakaterosklerosis. Penyumbatan arteri ukuran kecil atau ukuran sedang cenderung ditimbulkan trombosis. Perdarahan di pusat plak yang lunak merupakan bentukkomplikasi lain dari aterosklerosis. Pada sebuah pembuluh dengan ukuran sebesararteria koronaria perdarahan tersebut dapat mengakibatkan pembengkakan plakdisertai penyumbatan lumen yang mendadak. Komplikasi lain yang diakibatkanpenyumbatan arteri akut adalah ruptur plak disertai pembengkakan kandungan lipid yang lunak ke dalam lumen dan penyumbatan pada bagian bawah pembuluh yang lebih sempit. Jika cukup luas dan berat, lesi atersklerosis dapat menembus dinding muskularis dan dinding elastis (tunika media) dinding arteri, sehingga melemahkan dinding tersebut. Tempat yang paling sering terjadinya aterosklerosis yangberatyaitupadaaortaabdominalis,kerusakanpadatunikamedia mengakibatkanterbentuknya aneurisma aterosklerosisyangmerupakan penggelembungan dinding arteri yang lemah. Komplikasi aneurisma yang palingberbahaya adalah terjadinya ruptur disertai perdarahan.Primary eventdari patogenesis aterosklerosis adalah adanya injury pada endotelarteriyang mengakibatkan disfungsi endotel. Disfungsidisini berarti endotelmasihutuhtetapifungsinyasudahrusak.Injury pada endotel sebagai primary event dibuktikan oleh: a. Aterosklerosis sering terjadi pada daerah percabangan arteri. Dimana daerah ini merupakan daerahyangmudahterserang arteriosklerosis, dan adanya faktor resiko yang dapat menyebabkan aterosklerosis yang terdiri dari: usia, jenis kelamin, golongan darah, diabetetes militus, perokok, hipertensi, hiperlipidemia, dan obesitas.b. Adanya disfungsi endotel menyebabkan : Endotelkehilangan fungsinyasepertifungsibarier hilangsehinggasel darah danplasmamasuk keruangansubendotelialkemudian endotel kehilangan antitrombotiksehinggamengeluarkanfactorproakoagulandansetelahitu mengeluarkan faktor kemotatik yang akan menarik sel-sel lain yang terlibat dalamproses aterogenesis, seperti monosit dan selotot polos.

Gambar 1. Potongan Melintang Arteri

RingkasanPenyakit jantung koroner ( PJK ) merupakan problema kesehatan utama di negara maju Untuk bisa melakukan pencegahan terhadap penyakit jantung koroner, penting bagi kita untuk mengetahui bagaimana fisiologi sirkulasi koroner dan aterosklerosis.Faktor-faktor yang mempengaruhi besaran sifat arus koroner antara lain keadaan anatomi dan faktor mekanis, sistem autoregulasi, dan tahanan perifer.Arteri koroner terdiri dari lapisan intima, media, adventisia dan endotel. Endotel memiliki kemampuan sintetis dan metabolik, dan berisi reseptor untuk berbagai zat vasoaktif. Fungsi endotel memainkan peran penting dalam patofisiologi penyakit jantung iskemik.Aterosklerosis merupakanpenyakit yang melibatkanaorta,cabang-cabangnya yang besar dan arteri berukuran sedang. Aterosklerosis tidak menyerang arteriol, dan juga tidak melibatkan sirkulasi vena.Aterosklerosisbermulaketikaselmonosit,pindah dari aliran darah ke dalam dinding arteri dan diubah menjadi sel-sel yang mengumpulkan bahan lemak. Pada saatnya monosit yang terisi lemak ini akan terkumpul, menyebabkan penebalan plak di lapisan dalam arteri. Unsur lemakyang berperan di sini adalah LDL (low density lipoprotein), tingginya LDL akan berpotensi menumpuk di sepanjang dinding arteri koroner. Arteri yang terkena arterosklerosis akan kehilangan kelenturannya dan karena ateroma terus tumbuh, maka arteri akan menyempit. Lama-lama ateroma mengumpulkan endapankalsium, sehinggabisarapuh dan pecah.

DAFTAR PUSTAKA

1. Edward Obrien, Benjamin Hibert, Nathan Howard. Coronary physiology and atherosclerosis. In: Joel A. Kaplan, editor. Kaplans cardiac anesthesia: The echo era. Missouri: Elsevier Saunders; 2011. p.132-154.2. Edward Obrien, Nathan Howard. Coronary physiology and atherosclerosis. In: Joel A. Kaplan, editor. Kaplans essential cardiac anesthesia. Missouri: Elsevier Saunders; 2006. p.67-77.3. Terry Jardins. The anatomy and physiology of the circulatory system. In: Terry Jardins, editor. Cardiopulmonary anatomy and physiology 5th edition. Illinois: Delmar Cengange Learning; 2008. p.188-195.4. Michael Haney. Coronary physiology. In: Jonathan Mackay, Arrowsmith Joseph, editors. Core topic in cardiac anesthesia 2nd edition. New York: Cambridge University Press; 2012. p.22-27.5. Heller Louise, David Mohrman. Cardiac function assesments. In: Hershel Raff, Levitzky Michael, editors. Lange medical physiology a systems approach. New York: McGraw Hill; 2011. p.235-250.6. Edward N. The heart. In: Alan Aitkenhead, Rowbotham David, Smith Graham, editors. Textbook of anaesthesia. London: Churchill Livingstone; 2001. p.42-53.

15