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 kardiovaskulerGambar : Sistem kardiovaskuler

1. Fisiologi Jantung Fungsi umum otot jantung yaitu: Sifat ritmisitas / otomatis: secara potensial berkontraksi tanpa adanya rangsangan dari luar. Mengikuti hukum gagal atau tuntas: impuls dilepas mencapai ambang rangsang otot jantung maka seluruh jantung akan berkontraksi maksimal. Tidak dapat berkontraksi tetanik. Kekuatan kontraksi dipengaruhi panjang awal otot.Metabolisme Otot JantungSeperti 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.1. Pengaruh ion kalsium: kelebihan ion kalsium menyebabkan jantung berkontraksi spastis.1. 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.1. Fase depolarisasi(cepat): Disebabkan meningkatnya permeabilitas membrane terhadap natrium sehingga natrium mengalir dari luar ke dalam. 1. Fase polarisasi parsial: Setelah depolarisasi terdapat sedikit perubahan akibat masuknya kalsium ke dalam sel, sehingga muatan positih dalam sel menjadi berkurang. 1. Fase plato(keadaan stabil): Fase depolarisasi diikiuti keadaan stabil agak lama sesuai masa refraktor absolute miokard.1. Fase repolarisasi(cepat): Kalsium dan natrium berangsur-angsur tidak mengalir dan permeabilitas terhadap kalium sangat meningkat.Sistem Konduksi JantungSistem konduksi jantung meliputi:1. SA node: Tumpukan jaringan neuromuscular yang kecil berada di dalam dinding atrium kanan di ujung Krista terminalis.1. AV node: Susunannya sama dengan SA node berada di dalam septum atrium dekat muara sinus koronari.1. Bundle atrioventrikuler: dari bundle AV berjalan ke arah depan pada tepi posterior dan tepi bawah pars membranasea septum interventrikulare.1. Serabut penghubung terminal(purkinje): Anyaman yang berada pada endokardium menyebar pada kedua ventrikel.Siklus JantungEmpat 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 pompaLima fungsi jantung sebagai pompa yaitu:1. Fungsi atrium sebagai pompa1. Fungsi ventrikel sebagai pompa1. Periode ejeksi1. Diastole1. Periode relaksasi isometric

Dua cara dasar pengaturan kerja pemompaan jantung1. Autoregulasi intrinsic pemompaan akibat perubahan volume darah yang mengalir ke jantung.1. Reflex mengawasi kecepatan dan kekuatan kontraksi jantung melalui saraf otonomCurah 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 awal1. Kontraktilitas1. Beban akhir1. Frekuensi jantungPeriode pekerjaan jantung yaitu: 1. Periode systole1. Periode diastole1. Periode istirahatBunyi JantungTahapan bunyi jantung:1. Bunyi pertama: lup1. Bunyi kedua : Dup1. Bunyi ketiga: lemah dan rendah 1/3 jalan diastolic individu muda1. Bunyi keempat: kadang-kadang dapat didengar segera sebelum bunyi pertama

2. Fisiologi VaskulerSistem vaskuler memiliki peranan penting pada fisiologi kardiovaskuler karena berhubungan dengan mekanisme pemeliharaan lingkungan internal. Bagian- bagian yang berperan dalam sirkulasi:1. Arteri mentranspor darah di bawah tekanan tinggi ke jaringan.1. Arteriola, cabang kecil dari sistem arteri yang berfungsi sebagai kendali ketika darah yang dikeluarkan ke dalam kapiler. 1. Kapiler , tempat pertukaran cairan, zat makanan dan elektrolit, hormone dan bahan lainnya antara darah dan cairan interstitial.1. Venula yaitu mengumpulkan darah dari kapiler secara bertahap1. 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 darah1. Tekanan darah arteri : Sistolik, diastolic, nadi, dan darah rata-rata.1. Gelombang nadi.1. Analisis gelombang nadi: dapat di nilai dari: frekuensi gelombang nadi, irama denyut nadi, amplitude dan ketajaman gelombang.1. Factor yang mempengaruhi tekanan darah arteri.Sedangkan Pembuluh dan Aliran Vena Yaitu:1. Tekanan Vena: biasanya sangat rendah1. Gelombang denyut vena: perubahan tekanan dan volume1. Kurva denyut nadi: vena jugularis eksterna dengan cara non invasive1. Kecepatan aliran darah vena1. Factor yang mempengaruhi kecepatan aliran darah vena1. Pengaruh gravitasi pada tekanan darah venaMIKROSIRKULASITempat 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 DARAHSelisih 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 saraf1. Presoreseptor dan kemoreseptor: serabut saraf aferen yang menuju pusat vasomotor berasal dari baroreseptor arteri dan kemoreseptor aortadan karotis dari korteks serebri.1. Hipotalamus: Berperan dalam mengatur emosi dan tingkah laku yang berhubungan dengan pengaturan kardiovaskuler1. Serebrum: Mempengaruhi tekanan dari karena penurunan respons tekanan, vasodilatasi, dan respons depressor meningkat.1. Reseptor nyeri: bergantung pada intensitas dan lokasi stimulus1. Reflex pulmonal: inflasi paru menimbulkan vasodilatasi sistemik dan penurunan tekanan darah arteri dan sebaliknya kolaps paru menimbulkan vasokonstriksi sistemik1. Sistem humoral atau kimia: berlangsung local atau sistemik, misalnya rennin-angiotensin, vasopressin, epineprin, asetikolin, serotonin, adenosine, kalsium, magnesium, hydrogen dan kalium.1. Sistem hemodinamik: lebih banyak dipengaruhi oleh volume darah, susunan kapiler, perubahan tekanan osmotic, dan hidrostatik bagian luar, dan dalam sistem vaskuler.1. 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 limfatikKonsentrasi 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 darah1. Mengankut limfosit dan kelenjar limfe ke sirkulasi darah1. Membuat lemak yang sudah diemulsi dari usus ke sirkulasi darah1. Menyaring dan menghancurkan mikroorganisme1. 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 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 dengan kekentalan atau kelengketan sebuah cairan. Makin besar 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 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 TAHANANAliran 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 Jaringan 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 DARAHTekanan 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 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 disebut mean (everage) Arterial Pressure (MAP). Karena diatole lebih lama dari systole, maka rumus untuk menghitung MAP adalah sebagai berikut :MAP = Tekanan Diastole + Tekanan nadi atau MAP = Tekanan systole + 2 (tekanan diastole) 3 3Contoh : Tekanan darah seseorang adalah 120/90 maka tekanan nadinya = 120-90 = 30 Maka MAP = 90 + 30/3 = 100 MAP = 120 + (2 x 90) = 100Viskositas 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. Misalnya luas panampang aorta adalah 2,5 cm2 dan velositas rata-rata aliran dalam darah aorta adalah 40-50 cm/dtk. Luas penampang total kapiler adalah 2500 cm2, 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 cm2, dan velositas aliran darahnya bervariasi dari 10 sampai 30 cm per detik.

PENGATURAN ALIRAN DARAHAutoregulasi 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 pra-kapiler, 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 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.

Guyton AC., Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC, 2007.Ganong WF. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 22. Jakarta: EGC, 2008.Guyton AC, Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 11thed. In: Irawati, editor. Jakarta: EGC, 2007.