CARDIOVASCULAR SYSTEMPhysiology ESI AFRIYANTI, S.K.M.Kes

Pendahuluan Fungsi : memompakan darah ke bagian perifer untuk mensuplai makananTerdiri atas:1. kardio = jantung sebagai pompa yang melakukan tekanan terhadap darah (gradien tekanan) tinggi rendah 2. vaskuler = pembuluh darah saluran yang mendistribusikan darah dari jantung seluruh tubuh3. darah = medium transportasi tempat bahan dilarutkan atau diendapkan *

THE HEART

Lokasi Jantung Di dalam Pericardium di rongga mediastinum dalam rongga Thorak

Tepat di belakang tulang dada ( sternum )

Kurang lebih 2/3 bagian terletak di sebelah kiri dari garis tengah

Fungsi dan UkuranFungsi : sebagai pompa ganda agar terjadi aliran dalam pembuluh darah yang disebabkan adanya pergantian antara kontraksi ( sistolik ) dan relaksasi ( diastolik )

Ukuran : 250 350 gram ( kira-kira sebesar kepalan tangan )

Fibrous SkeletonKerangka jantung yang terdiri dari jaringan kolagen yang tebal dan kuat

Penunjang fisik jantungPegangan katup Mencegah kelebihan regangan otot jantungElectrical insulation

Anatomy of the HeartPericardium : Outer fibrous sackMyocardium :Thick muscle wallsEndocardium : Innermost surfaceEndotheliumSimple squamous epithelium

PerikardiumPerikardium Fibrosa Lapisan paling luar rongga Pericardium Menjaga kedudukan jantung di rongga mediastinum

Perikardium SerosaLapisan parietalis Lapisan bagian dalam dari rongga pericardialLapisan visceralis / epicardium

Rongga Perikardium Cairan pericardium Mengurangi gesekan saat jantung bergerak

Ruang-ruang jantungAtrium kananAtrium kiriVentrikel kanan Ventrikel kiri

Katup-katup Jantung :Katup AtrioventrikulerKatup Semilunar

*

Anatomy of the HeartHeart chambers :Left & right atriaLeft & right ventriclesHeart valves :Atrioventricular valves :Right : TricuspidLeft : Bicuspid/MitralSemilunar valvesRight : Pulmonary valveLeft : Aortic valve

Arteri koronerArteri koroner adalah cabang pertama dari sirkulasi sistemik.Arteri koroner kiri (LCA=LM) bercabang 2 yaitu LAD (left anterior descendence) dan LCX (left circumflex). LAD memberi makan dinding ventrikel kiri. LCX memberi makan atrium kiri dan dinding lateral serta bawah ventrikel kiriArteri koronner kanan (RCA) memberi nutrisi atrium kanan, ventrikel kanan dan dinding sebelah dalam ventrikel kiri

*

Lingkaran Sirkulasi

Sirkulasi sistemikSirkulasi Pulmonal1.Mengalirkan darah ke berbagai organ2.Untuk kebutuhan organ yg berbeda3.Tekanan permulaan besar4.Banyak mengalami tahanan5.Kolom hidrostatik panjang1.Mengalirkan darah hanya ke paru-paru2.Hanya berfungsi untuk paru-paru3.Tekanan permulaan rendah4.Sedikit mengalami tahanan5.Kolom hidrostatik pendek

Anatomy of the HeartAortaCoronary arteriesArteriolesCapillariesVenulesCoronary sinusRight atriumCoronary circulation

Tipe-tipe sel Otot JantungAutoritmikautoritmik mampu berdepolarisasi spontanproduce pacemaker potentials menyalurkan aksi potensial ( impulses ) melewati myocardiumtidak berkontraksi

KontraktilPotensial aksi menimbulkan kontraksiAliran darah ditimbulkan oleh pergantian dari kontraksi ( SISTOLIK ) dan Relaksasi ( DIASTOLIK )

Sistem Konduksi / HantaranSifat-sifat khusus :1. Otomatisasi2. Irama3. Daya konduksi3. Daya rangsang

Sistem konduksi :Nodus Sino-Atrial (Nodus SA) : pacemakerTraktus internodal (anterior, middle dan pesterior) : antar inpuls dari SA AVBrachman Bundle : antar impuls dari SA LANodus Atrio-Ventrikular (nodus AV) : menahan dan mengatur impuls dari SA yg akan mencapai ventrikel. Dapat menghasilkan impuls 40 60 kali / menitBundle of HIS : antar impuls dari AV ke branch bundleSistem branch bundle : lanjutan bundle of HIS terdiri right bundle branch dan left bundle branchSistem Purkinye :mengirim impuls ke sub endokard ventrikel dan dapat mengahsilkan impuls 20 40 kali/ menit

Intrinsic Conducting SystemSinoatrial nodeElectrical pace makerAtrioventricular nodeReceives impulses originating from SA nodeBundle of HisElectrical link between atria and ventriclesPurkinje fibresDistribute impulses to ventricles

Conduction SystemSA Node Internodal branch AV Node Hiss Bundle Purkinje Fiber Contraction

Aksi Potensial1. Fase 0 : Depolarisasi cepat,yaitu masuknya Na dari luar sel kedalam sel dengan cepat, akibatnya muatan dalam sel positif, luar sel negatif2. Fase 1: permulaan Repolarisasi3. Fase 2 : plateu (stabil)masuknya ion Ca dan Na kedalam sel perlahan lahan diikuti keluarnya ion K4Fase 3 : Repolarisasi cepatyaitu ion K keluar sel dengan cepat, sehingga mengurangi muatan positif dalam sel5. Fase 4 : Polarisasi / fase istirahatyaitu bagian dalam sel negatif, luar sel positif

*Time (msec)iCa (T-type)Potensial aksi pada otot otorimik

*Potensial aksi pada otot kontraktil

Kecepatan pengantar impuls0,3 0,5 m/dt = 1/250 V, kecepatan syaraf1/10 kec. Otot rangka kecepatan sy. BesarKec. Pada sistem konduksi 0,02 4 m/dt*

Cardiac Muscle Tissue

The Electrocardiogram ( ECG )P wave : atrial depolarisation

QRS complex : ventricular depolarisation

T wave : ventricular repolarisation

Atrial repolarisation hidden by QRSPQRST

*

Aksi potensial berbentuk Plateau* Karena adanya: Fast sodium (Na+) chanel terbukanya saluran Na+ sehingga Na+ masuk ke intra selSlow Ca Sodium channel fase slow langsung mengikut fase fast dimana masih ada ion dari luar ke dalam sehingga memperlama proses depolarisasi.Terjadi penurunan permiabelitas dari membran terhadap potassium masih tertumpuk di intrasel sehingga lebih lama bermuatan positif.*

WAKTU REFRAKTER

Waktu dimana ketanggapan membran menghilang total tidak dapat berkontraksi Pada otot rangka periode sangat singkat tetanusOtot jantung memiliki periode refrakter lama (250 ms) VENTRIKEL 0,25 0,30ATRIUM 0,15Faktor utama: inaktivasi sal Na*

Aksi potensial berbentuk Plateau* Karena adanya: Fast sodium (Na+) chanel terbukanya saluran Na+ sehingga Na+ masuk ke intra selSlow Ca Sodium channel fase slow langsung mengikut fase fast dimana masih ada ion dari luar ke dalam sehingga memperlama proses depolarisasi.Terjadi penurunan permiabelitas dari membran terhadap potassium masih tertumpuk di intrasel sehingga lebih lama bermuatan positif.*

The Electrocardiogram (ECG)Leads can be placed on wrists and left ankle ( right ankle is earthed )Voltages are measured across each point as shownI = L wrist to R wristII = R wrist to L ankleIII = L ankle and L wristThe heart sits in the centre of the triangle

+/-+ -

The ElectrocardiogramThe three standard measurements can be used to electronically calculate the currents flowing towards each limbaVRaVLaVF

+

The Cardiac CycleSystole : Period of ventricular contractionBlood ejected from heartDiastole :Period of ventricular relaxationBlood filling

Siklus JantungDepolarisasiKontraksi ventrikelKatup atrio ventrikular menutup (bunyi jantung 1)Fase ejeksi cepatKatup semi lunar menutup (Bunyi Jantung 2), mulai diastole ventrikelKatup atrio ventrikular terbukaFase pengisian cepatKontraksi atrium Kembali ke fase kontraksi ventrikel

Mekanisme siklus jantungSIKLUS JANTUNG : sistol dan diastol

PEROBAHAN MEKANIK - SISTOLIK (kontraksi dan pengosongan isi): ISOMETRIK KONTRAKSI EJECTION ISOVOLUMETRIC (volume dan panjang konstant)

- DIASTOLIK (relaksasi dan pengisian jantung): RAPID INFLOW DIASTASIS ATRIAL SISTOLIK

*

Sistol Isometric contractionTricuspid & Mitral valves closeTekanan ventricular meningkat diatas tekanan atrialKatup Pulmonic & Aortic terbukaTekanan ventricular meningkat diatas tekanan arteri pulmonic & arteri aortic

*

Fase ejeksiSebagian besar darah di ejeksi kan pada setengah fase pertamaTekanan ventricular mencapai puncak dan mulai menurunejection diakhiri dengan tertutupnya katup semilunar (pulmonic & aortic)Masih ada darah yang tersisa 65 ml (volume sistolik akhir/ ESV)*

Diastolik Rapid inflow-When ventricular P falls below atrial pressure, the mitral and tricuspid valves will open and ventricles fill Diastasis-inflow to ventricles is reduced.Atrial systole-atrial contraction actively pumps about 25-30% of the inflow volume and marks the last phase of ventricular relaxation (diastole)Masih ada darah yang tersisa 135 ml (volume diastolik akhir/ EDV)

*

Stroke VolumeThe amount of blood ejected from the heart in one beatAverage is 60 - 100 mlDepends on preload, contractile force and afterload

Cardiac OutputThe amount of blood ejected from the heart in one minuteCardiac output = heart rate x stroke volume

EF = EDV ESVEDV

EF = Ejection FractionEDV = Volume akhir diastolikESV = Volume akhir sistolik

Konsumsi Oksigen Jantung

Tekanan SistolikVolume ventrikelTegangan intra miokardKONSUMSI OKSIGEN MIOKARDKontraktilitasFrekuensi Denyut Jantung

Starlings LawThe more the myocardium is stretched, the greater the stroke volumeHas limitsDependent upon venous return

Blood PressureBP = cardiac output x systemic vascular resistance

Definitions

Chronotropy Change in heart rateInotropy Change in contractile forceDromotropy Change in conduction velocityCan be positive or negative

Faktor yang mempengaruhi curah jantungPembagian pada organ ditentukan olehMassa organAktivitas metabolikAliran darah tambahan yang dibutuhkan untuk memenuhi peran organ dalam menghasilkan atau menerima nutrien, sisa metabolisme, elektrolit dan panas.Pengaturan antar masing-masing organ bervariasiMetabolic regulationMyogenic regulationPengendalian saraf

*

Myogenic autoregulationOtak dan ginjalKadang-kadang di jantung, usus dan otot skeletTidak ada di kulitOtot polos arteri mengadakan kontraksi spontan ketika tekanan dinding naikRelaksasi spontan ketika ketika dinding turun*

Metabolic regulationSaat peningkatan metabolism organ terdapat penurunan lokal PO2, peningkatan PCO2 dan konsentrasi H+ di ICF.Otot polos jadi relaksasi dan aliran cepatJika otot aktif : peningkatan suhu lokal dan konsentrasi metabolit2 lokal.ATP, ADP, AMP, fosfat anorganik,laktat, piruvat, K+Otot skelet, otak, jantung*

Kontrol HumoralBahan kimia yg dilepas lokalKelenjar keringat dan ludah serta mucosa sal cerna saat aktif, juga memproduksi enzim kallikreinMengubah kininogen jadi kallidin dan bradikinin di plasma yg berefek vasodilatasiReaksi inflamasi atau alergi akan menyebabkan histamin (Vasodilator) dilepas dari basofil dan mast sel*

PENGATURAN POMPA JANTUNGHEART PUMP (CO): 4 6 L/mntEXERCISE : 4 7 XPENGATURAN : FRANK STARLING MECHANISM

INTRINSIK VENOUS RETURNE AUTONOM (HR / KONTRAKTILITAS)

*

BEBERAPA PEROBAHAN PADA SIKLUS :PERUBAHAN TEKANAN AORTAPERUBAHAN TEKANAN ATRIUMPERUBAHAN TEKANAN VENTRIKELPERUBAHAN VOLUME VENTRIKELGAMBARAN EKGPHONO CARDIOGRAM*

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONTRAKSI JANTUNG

ELEKTROLIT

IMPULS ATRIUM VENTRIKAL DILATASI / FLACCEDMENINGKATNYA K 2 3 X NORMAL FAILURE / ARITMIA / CALCIUM K+ SPASIFIK SUHU TAHANAN TEPI ANEMIA HIPPER FUNGSI KEL : TIROID SIRKULASI KORONER*K+

* PENGATURAN SARAF AUTONOM PADA JANTUNG (saraf vagus)

Tekanan jantung*

LokasiTekanan (mmHg)Atrium kananVentrikel kananArteri pulmonalisAtrium kiriVentrikel kiriaorta0 -8 15 28/ 0- 815 28/ 4 124 12100 120/4 12100 120/60 -80

Heart Soundsare Produced by the Closing of the ValvesNormal heart sounds are produced when valves snap closed: LUB-DUP LUB = closing of AV valves: beginning of systole DUP = closing of semilunar valves: end of systole Abnormal valve sounds: Leakage of valve -> swishing sound (murmur) Narrowing of valve (stenosis) -> high pitched sound

*

**