Fkumj Fis Sistem Kardiovaskuler 2009

04/11/23

FISIOLOGI SISTEM KARDIOVASKULER

Dr. dr. H. Busjra M. Nur MSc.

Departemen Fisiologi

FKUI - FKK UMJ

04/11/23

T.D. : JANTUNG PEMBULUH DARAH

04/11/23

FUNGSI: JALAN PENGANGKUT : Nutrien 02, CO2 Sisa metabolisme Panas Hormon

04/11/23

PEMBULUH DARAH: t.d.

- Distributing system ---- nadi,- Collecting system ---- vena- Capillary system ---- antara keduanya

• William Harvey: susunan tertutup

• Rangkaian : - seri - paralel

04/11/23

JANTUNG : t.d.:

Atrium: kiri - kanan ---- septum atrium Ventrikel : kiri - kanan ---- septum ventrikel

Dinding Atrium : tipis

Dinding Ventrikel : tebal.

Kiri lebih tebal

04/11/23

KATUP- KATUP :

- Atrio-ventrikular: - trikuspid - mitral- Semilunar: - aorta - pulmonal

04/11/23

KATUP-KATUP• Merupakan selaput tipis -- pasif

• mencegah darah kembali

• keempat katup saling berdekatan

• semua melekat pada anulus fibrosus

04/11/23 Katup-katup dengan anulus fibrosus

04/11/23

• HISTOLOGI:

- serat otot lurik

- intercalated disc– syncitium (sinsitium)

• 2 JENIS OTOT

- miokardium : kontraksi

- susunan hantar khusus fungsi = saraf

04/11/23

Susunan Hantar Khusus

1. Simpul SA di dinding atrium kanan

2. Simpul AV di bag. Bawah septum atrium

3. Berkas His. Menembus anulus fibrosus

Right Bundle Branch (RBB)

dan Left Bundle Branch (LBB)

LBB : fasikulus anterior

fasikulus posterior

04/11/23

04/11/23

Internodal pathways

• Berkas yang hubungkan SA – AV

- anterior (Bachman)

- midle (Wenckebach)

- posterior (Thoree)

• > mudah hantarkan impuls daripada

mikardium atrium

04/11/23

Sel / serat Purkinye

• Ujung susunan hantar khusus di ventrikel (subendokardium)

• Sel > besar dari pada sel miokardium

• pucat, lurik tidak jelas

• menyerap > banyak glikogen

04/11/23

04/11/23

04/11/23

Sifat-sifat Faali Otot Jantung

1. Otomasi / ’Rhythmicity’

- membentuk impuls sendiri

- normal: simpul SA (70-80)

- patologis : simpul AV (40-60)

berkas His (20-40)

2. Hukum gagal atau tuntas -- sinsitium

3. Fenomena tangga

04/11/23

SIFAT - SIFAT FAALI :

4. Tidak ada kontraksi tetanus sifat biolistrik

5. Panjang awal awal kuat kontraksi hukum Starling

04/11/23

KELISTRIKAN JANTUNG(Elektrofisiologi)

• Pembangkitan (pencetusan)

• Penjalaran

• Perangsangan

04/11/23

04/11/23

04/11/23

04/11/23

Pencetusan Impuls di SA

• Terjadi secara otomatis (self induced action potential)

• Dimulai dengan prepotensial (depolarisasi lambat), Potensial membran istirahat tidak tetap (Pacemaker potential)

• Setelah mencapai ambang letup potensial aksi

04/11/23

Pencetusan impuls di SA

04/11/23

04/11/23

Potensial Aksi Jantung

• Autorhythmicity – pacemaker cells

• Potensial Aksi teratur

• Dipengaruhi elektrolit, SSP, hormon dan obat-obat

04/11/23

Potensial aksi

ventrikel

SA node

Atrium

04/11/23

04/11/23

Jalan Impuls • Dihasilkan di SA Miokardium atrium (internodal pathways)

Simpul AV (perlambatan)

Berkas Hiss Serat Purkinye Miokardium ventrikel

04/11/23

Potensial Aksi Pada Otot Jantung

• Mempunyai lima fase, masing-masing:– Fase 0 (upstroke, fast depolarization)– Fase 1 (early repolarization)– Fase 2 (plateau)– Fase 3 (fast repolarization)– Fase 4 (resting membrane potential)

04/11/23

Potensial aksi

ventrikel

SA node

Atrium

04/11/23

Di miokardium

• Listrik dari SA : mencetuskan : depolarisasi potensial aksi (di atrium dan ventrikel) dihantarkan ke seluruh tubuh disadap di kulit EKG.

• Potensial aksi di miokardium atrium dan ventrikel kontraksi mekanik

peristiwa listrik mendahului peristiwa mekanik

04/11/23

04/11/23

04/11/23

Otot lurik >< otot jantung

04/11/23

Gangguan Irama Jantung

• Gangguan pembentukan impuls

• Gangguan penghantaran impuls

• Gangguan pembentukan dan

penghantaran impuls

04/11/23

Gangguan Pembentukan Impuls

• Otomatisitas normal– Kecepatan abnormal: Takikardi dan Bradikardi– Irama abnormal : Impuls premature

• Otomatisitas abnormal• Trigger activity

– Early after depolarization (EAD)– Delayed after depolarization (DAD)

04/11/23

Gangguan Konduksi Impuls

• Perlambatan dan hambatan konduksi– Blok SA– Blok AV– Blok percabangan berkas His

• Mekanisme reentry

04/11/23

ION-ION ESENSIAL UNTUK JANTUNG

• K+ - intrasel = 30 X ekstrasel

- penting pada potensial membran istirahat

• Ca++

• Na+

04/11/23

Effects of Potassium ions

• on Pacemaker cells:– Determines the resting membrane potential

– Increased [K+]o reduce transmembrane potential increase firing frequency with lower amplitude of action potential

– 2-3 fold increase of [K+]o ectopic foci & arrhythmia

– Decreased [K+]o hyper-polarization decrease firing frequency of action potential

• on Myocardial cells:– Trans-membrane potential varies inversely with [K+]o

– Increased [K+]o decrease myocardial contractility the heart become flaccid and dilates.

04/11/23

Effects of Calcium ions

• on Pacemaker cells:– [Ca++]o is essential in forming the action potential

of pacemaker cells

– Decrease [Ca++]o decrease in firing rate and alter characteristics of pacemaker action potential

• on Myocardial cells:– Increased [Ca++]o prolong plateau phase of

action potential increase of [Ca++] in cytosol enhance contractility

04/11/23

Effects of Sodium ions• on Pacemaker cells:

– [Na+]o influence the slope of pacemaker potential

– Decreased [Na+]o reduce firing frequency of action potential decrease heart rate

• on Myocardial cells:– [Na+]o determines the amplitude of action potential

– Relatively little effect on resting membrane potential because of low gNa

– Decreased [Na+]o low voltage ECG low contractility

04/11/23

JANTUNG SEBAGAI POMPA

• Sistole-diastole pada atrium-ventrikel

• Terbuka-tertutup katup-katup

• Ada “pressure gradient”

Darah mengalir

04/11/23

Systemic circulation

Pulmonary circulation

04/11/23

04/11/23

04/11/23

Sistole Atrium

• Tidak begitu penting untuk pengisian ventrikel

• Tanpa sistol atrium darah tetap mengalir dari atrium ke ventrikel

• Mungkin penting bila denyut jantung meningkat tinggi

04/11/23

Sistole Ventrikel

fase kerja ventrikel :

A . Selama sistole

1. Fase kontraksi isometrik (isovolumetrik)

2. Fase ejeksi maksimal

3. Fase ejeksi lambat

04/11/23

B. Selama diastole

4. Fase protodiastole

5. Fase relaksasi isometrik

6. Fase pengisian cepat

7. Fase pengisian lambat

04/11/23

04/11/23

The Wiggers diagram

04/11/23

Bunyi Jantung

• Auskultasi Lub - Dub I – II

• BJ. I : 3 Faktor :

- Otot : kontraksi ventrikel

- Katup : mitral + trikuspid menutup

- Pembuluh : getaran aorta + a. pulmonalis

04/11/23

.

• BJ. II :

- Penutupan katup semilunaris aorta + pulmon.

- Awal diastole ventrikel

- Penutupan katup semilunaris aorta sedikit

lebih dahulu

- Dapat “splitting” terutama saat inspirasi

04/11/23

.• B J. III

- Bila arus darah atrium ke ventrikel sangat

besar saat pengisian cepat

- Biasa pada anak & dewasa saat olah raga

• B J. IV

- Bila darah dariatrium ke ventrikel sangat

banyak pada sistole atrium

- Patologis

04/11/23

Tempat auskultasi jantung

• Sela iga II parasternal kanan

• Sela iga II parasternal kiri

• Sela iga IV parasternal kanan

• Sela iga IV parasternal kiri

• Apeks jantung, sela iga V garis medio-klavikuler kiri

04/11/23

Tempat auskultasi

04/11/23

Bising jantung

• Akibat arus turbulensi melalui celah sempit

• Bising sistolik: antara BJ. I – II

• Bising diastolik: antara BJ II – BJ I berikutnya

04/11/23

.• STENOSIS (SEMPIT) - Semilunaris ( AS, PS) – bising sistolik

- Atrioventrikuler ( MS,TS) – bising diastolik

• INSUFISIENSI (BOCOR) - Semilunaris (AI,PI) – bising diastolik

- Atrioventrikuler (MI,TI) – bising sistolik

04/11/23

04/11/23

CURAH JANTUNG

• Jumlah darah yang dipompakan tiap ventrikel per menit

• = isi sekuncup X frekuensi : bila denyut jantung + isi

sekuncup

• Curah jantung kiri = kanan

04/11/23

CURAH JANTUNG :

• Marah/cemas (50% - 100%)

• Makan (30%)

• Olah raga ( sampai 700% )

• Suhu tubuh • Hamil tua

• Epinefrin

04/11/23

Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

04/11/23

Sympathetic stimulation

Parasympathetic stimulation

Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

04/11/23



Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload

Ventricular contractility

04/11/23

End Diastolic Volume



Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Ventr. E-D pressure (Preload)




Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Blood Volume

Passive movement of

fluid from intestine to

plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Skeletal Muscle Pump

Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Sympathetic Vasoconstricto

r Activity


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23


r Activity

Pressure exerted by contraction of

the heart


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23


r Activity

Negative pressure in the heart


the heart


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Venous Valves


r Activity



the heart


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


04/11/23

Venous Valves


r Activity



the heart


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


Short term regulation

Long term regulation

04/11/23

Volume residu (residual volume)

• Volume darah yang tertinggal dalam ventrikel setelah sistole.

04/11/23

Daya Cadangan Jantung (reserve capacity)

• Curah jantung maksimal –

curah jantung istirahat

• > pada orang terlatih

04/11/23

Indeks Jantung

• Curah jantung / Luas Permukaan Badan

(korelasi terbaik dengan LPB)

04/11/23

PENGATURAN KERJA JANTUNG

• Faktor intrinsik : Hukum Frank-Starling

• Faktor ekstrinsik: saraf

kimia

04/11/23

Regulation of heart contractility

Intrinsic Regulation

Extrinsic Regulation

Change in muscle length

heterometric regulation Frank

Starling Law

No change in muscle length

homometric regulation


Autonomic regulation

Hormones

Chemical substances

04/11/23

PENGATURAN INTRINSIK

• Pengaturan intrinsik berlangsung

melalui mekanisme otoregulasi:

– heterometrik

– homeometrik

• Prinsip dasar pengaturan intrinsik

adalah:

– mengatur panjang otot jantung

– pengaturan kontraktilitas

04/11/23

FrankStarling Curve

10 20 30 40 50 60 70 80

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300Pr

essu

re (m

mH

g)

Diastolic volume (mL)

Systolic intraventricular pressure

Diastolic intraventricular pressure

Optimal length

04/11/23

OTTO FRANK (1895) Jt kodokSTARLING (1914) Jt mamalia

• Heterometrik

regulation

04/11/23

Pengaturan heterometrik

• Preload merupakan tekanan akhir diastolik (EDP) yang pada keadaan normal berkisar 4-5 mmHg.

• Faktor-faktor yang mempengaruhi preload:– Tekanan pengisian (Filling pressure)– Waktu pengisian (Filling time)– Distensibiltas ventrikel (Ventricle disten

sibility)

04/11/23


• Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan pengisian– Tonus vena perifer

– Volume darah

– Latihan fisik

– Pernafasan

– Curah jantung

– Perubahan posisi

04/11/23


• Tekanan darah arteri merupakan

parameter kinerja afterload yang

paling baik

• Peningkatan afterload menyebabkan

perubahan curah jantung

04/11/23

Pengaturan oleh Saraf

• Saraf Autonom SA Node

• Simpatis Kronotropik +

( frekuensi )

Inotropik +

• Parasimpatis Frekuensi

04/11/23


permeability

to K ion

K efflux

Hyperpolarization

heart rate

Chronotropic negative

Atrium MyocardiumSA node AV node

influx of Ca

Contractility

INOTROPIC NEGATIVE ??

AV delay

impulse conduction

Dromotropic negative

04/11/23


influx of Ca

Contractility

Inotropic positive

inactivation of K

channels

K efflux

Hypopolarization

heart rate

Chronotropic positive

Atrium Ventricle Myocardium

SA node AV node

AV delay

impulse conduction

Dromotropic positive

04/11/23

04/11/23

04/11/23

Venous Valves


r Activity



the heart


Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


Short term regulation

Long term regulation

04/11/23

Pengaturan oleh baroreseptor

• Baroreseptor terdapat pada

- dinding sinus karotis, lengkung aorta

- dinding atria, muara v. cavae,v. pulmonal

• Baroreseptor merupakan reseptor regang yang diaktifkan oleh peregangan pada daerah dimana reseptor tersebut berlokasi

• Dua jenis baroreseptor:

1) baroreseptor perifer

2) baroreseptor kardiopulmoner

04/11/23

Baroreceptor reflex

Increased Blood Pressure

Decrease heart rate

&Blood pressure

Carotid/aortic baroreceptor

s

Ascending fibers of n. IX and n.X

Cardio-inhibitor center

Descending fibers of Vagal nerve

04/11/23

Baroreceptor reflex

Decreased Blood Pressure

Increase heart rate

&Blood pressure

Carotid/aortic baroreceptor

s

Ascending fibers of n. IX and n.X

Cardio-accelerator center

Sympathetic nerve

04/11/23

04/11/23

Volume darah ,Aliran darah balik, Pengisian atria

Aktifasi reseptor venoatrial

Aktifasi simpatis nodus SA

Frekwensi jantung

Aktifasi simpatis ginjal

Sekresi renin

Sekresi angiotensin II,aldosteron

Konsentrasi garam , air

Pituitari posterior

Sekresi ADH

Reabsorbsi air padatubulus

Ekskresi air

V o l u m e d a r a h k e m b a l i n o r m a l

04/11/23

Vagal Escape (Lolos vagus)

1. Lab: Rangsang Vagus(lama) Cardiac arrest Darah terus masuk ventrikel Ventrikel teregang rangsang mekanik

SA node escape beat

04/11/23

Vagal escape

2. Rangsang vagus (lama)

Pace maker tidak berfungsi

Diambil alih bagian jantung lain

Escape beat

04/11/23

Refleks Jantung

• Tidak spesifik : rasa sakit

• Spesifik:

A. Baroreseptor:

- sinus karotikus

- arkus aorta

- atrium

- ventrikel

04/11/23

B. Kemoreseptor

- glomus karotikum

- glomus aortikum

02 , CO2 , dll

04/11/23

04/11/23

Kemoreseptor

• O2 : (ringan) : denyut : (berat) : denyut • CO2 : kronotropik ( - ) dromotropik ( - )• Epinefrin/Norepinefrin : • Asetilkolin : • Tiroksin : takikardia aritmia : fibrilasi bradikardia

04/11/23

• Refleks Sinus Karotikus

Rs : tekanan darah dlm sinus karotikus

TD tonus parasimpatis tonus simpatis TD tonus simpatis tonus parasimpatis

• Refleks Okulo-Kardia:

RS: tekan bola mata Vagus d.j.

04/11/23

04/11/23

• Refleks Bainbridge

Infus cepat d.j.

• Refleks Goltz

Rangsang isi abdomen d.j. / Stop

04/11/23

TES KESANGGUPAN KARDIOVASKULER

• Cold pressor test:

tangan direndam air es nyeri simpatis tekanan darah

• Harvard steps test:

naik turun bangku : d.j. terlatih: kemampuan

04/11/23

Documents

Fkumj Fis Sistem Kardiovaskuler 2009