fkumj fis sistem kardiovaskuler 2009

05/03/23

FISIOLOGI SISTEM KARDIOVASKULER

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

Departemen Fisiologi FKUI - FKK UMJ

05/03/23

T.D. : JANTUNG PEMBULUH DARAH

05/03/23

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

05/03/23

PEMBULUH DARAH: t.d.

- Distributing system ---- nadi,- Collecting system ---- vena- Capillary system ---- antara keduanya • William Harvey: susunan tertutup• Rangkaian : - seri - paralel

05/03/23

JANTUNG : t.d.:

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

Dinding Atrium : tipis Dinding Ventrikel : tebal.

Kiri lebih tebal

05/03/23

KATUP- KATUP :

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

05/03/23

KATUP-KATUP• Merupakan selaput tipis -- pasif• mencegah darah kembali • keempat katup saling berdekatan• semua melekat pada anulus fibrosus

05/03/23 Katup-katup dengan anulus fibrosus

05/03/23

• HISTOLOGI: - serat otot lurik - intercalated disc– syncitium (sinsitium) • 2 JENIS OTOT - miokardium : kontraksi - susunan hantar khusus fungsi = saraf

05/03/23

Susunan Hantar Khusus

1. Simpul SA di dinding atrium kanan2. Simpul AV di bag. Bawah septum atrium3. Berkas His. Menembus anulus fibrosus Right Bundle Branch (RBB) dan Left Bundle Branch (LBB) LBB : fasikulus anterior fasikulus posterior

05/03/23

05/03/23

Internodal pathways

• Berkas yang hubungkan SA – AV - anterior (Bachman) - midle (Wenckebach) - posterior (Thoree)• > mudah hantarkan impuls daripada mikardium atrium

05/03/23

Sel / serat Purkinye• Ujung susunan hantar khusus di

ventrikel (subendokardium)

• Sel > besar dari pada sel miokardium• pucat, lurik tidak jelas• menyerap > banyak glikogen

05/03/23

05/03/23

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

-- sinsitium3. Fenomena tangga

05/03/23

SIFAT - SIFAT FAALI :

4. Tidak ada kontraksi tetanus sifat biolistrik

5. Panjang awal awal kuat kontraksi hukum Starling

05/03/23

KELISTRIKAN JANTUNG(Elektrofisiologi)

• Pembangkitan (pencetusan)• Penjalaran• Perangsangan

05/03/23

05/03/23

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

05/03/23

Pencetusan impuls di SA

05/03/23

05/03/23

Potensial Aksi Jantung

• Autorhythmicity – pacemaker cells• Potensial Aksi teratur• Dipengaruhi elektrolit, SSP, hormon dan

obat-obat

05/03/23

Potensial aksi

ventrikel

SA node

Atrium

05/03/23

05/03/23

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

Simpul AV (perlambatan) Berkas Hiss Serat Purkinye Miokardium ventrikel

05/03/23

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)

05/03/23

Potensial aksi

ventrikel

SA node

Atrium

05/03/23

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

05/03/23

05/03/23

Otot lurik >< otot jantung

05/03/23

Gangguan Irama Jantung

• Gangguan pembentukan impuls• Gangguan penghantaran impuls• Gangguan pembentukan dan penghantaran impuls

05/03/23

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)

05/03/23

Gangguan Konduksi Impuls

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

• Mekanisme reentry

05/03/23

ION-ION ESENSIAL UNTUK JANTUNG

• K+ - intrasel = 30 X ekstrasel

- penting pada potensial membran istirahat

• Ca++

• Na+

05/03/23

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.

05/03/23

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

05/03/23

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

05/03/23

JANTUNG SEBAGAI POMPA

• Sistole-diastole pada atrium-ventrikel• Terbuka-tertutup katup-katup• Ada “pressure gradient” Darah mengalir

05/03/23

Systemic circulation

Pulmonary circulation

05/03/23

05/03/23

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

05/03/23

Sistole Ventrikel

fase kerja ventrikel :

A . Selama sistole

1. Fase kontraksi isometrik (isovolumetrik)

2. Fase ejeksi maksimal3. Fase ejeksi lambat

05/03/23

B. Selama diastole

4. Fase protodiastole5. Fase relaksasi isometrik6. Fase pengisian cepat7. Fase pengisian lambat

05/03/23

05/03/23

The Wiggers diagram

05/03/23

05/03/23

Bunyi Jantung

• Auskultasi Lub - Dub I – II

• BJ. I : 3 Faktor : - Otot : kontraksi ventrikel - Katup : mitral + trikuspid menutup - Pembuluh : getaran aorta + a. pulmonalis

05/03/23

.

• BJ. II : - Penutupan katup semilunaris aorta + pulmon. - Awal diastole ventrikel - Penutupan katup semilunaris aorta sedikit lebih dahulu - Dapat “splitting” terutama saat inspirasi

05/03/23

.• 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

05/03/23

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

05/03/23

Tempat auskultasi

05/03/23

Bising jantung

• Akibat arus turbulensi melalui celah sempit

• Bising sistolik: antara BJ. I – II• Bising diastolik: antara BJ II – BJ I

berikutnya

05/03/23

.• STENOSIS (SEMPIT) - Semilunaris ( AS, PS) – bising sistolik - Atrioventrikuler ( MS,TS) – bising diastolik

• INSUFISIENSI (BOCOR) - Semilunaris (AI,PI) – bising diastolik - Atrioventrikuler (MI,TI) – bising sistolik

05/03/23

05/03/23

CURAH JANTUNG

• Jumlah darah yang dipompakan tiap ventrikel per menit

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

sekuncup• Curah jantung kiri = kanan

05/03/23

CURAH JANTUNG :

• Marah/cemas (50% - 100%) • Makan (30%)• Olah raga ( sampai 700% )• Suhu tubuh • Hamil tua• Epinefrin

05/03/23

Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

05/03/23

Sympathetic stimulation

Parasympathetic stimulation

Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

05/03/23



Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload

Ventricular contractility

05/03/23

End Diastolic Volume



Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

Ventr. E-D pressure (Preload)




Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

Blood Volume

Passive movement of

fluid from intestine to

plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

Respiratory Pump

Blood Volume

Passive movement of


plasma Water &

salt retention

Venous Return

Filling time





Cardiac Output

Stroke Volume

Heart Rate

Afterload


05/03/23

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


05/03/23

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


05/03/23


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


05/03/23


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


05/03/23

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


05/03/23

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

05/03/23

Volume residu (residual volume)

• Volume darah yang tertinggal dalam ventrikel setelah sistole.

05/03/23

Daya Cadangan Jantung (reserve capacity)

• Curah jantung maksimal – curah jantung istirahat• > pada orang terlatih

05/03/23

Indeks Jantung

• Curah jantung / Luas Permukaan Badan (korelasi terbaik dengan LPB)

05/03/23

PENGATURAN KERJA JANTUNG

• Faktor intrinsik : Hukum Frank-Starling

• Faktor ekstrinsik: saraf kimia

05/03/23

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 regulationHormonesChemical

substances

05/03/23

PENGATURAN INTRINSIK• Pengaturan intrinsik berlangsung melalui mekanisme otoregulasi:

– heterometrik– homeometrik

• Prinsip dasar pengaturan intrinsik adalah:

– mengatur panjang otot jantung– pengaturan kontraktilitas

05/03/23

FrankStarling Curve

10 20 30 40 50 60 70 80

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300Pr

essu

re (m

mHg

)

Diastolic volume (mL)

Systolic intraventricular pressure

Diastolic intraventricular pressure

Optimal length

05/03/23

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

• Heterometrik regulation

05/03/23

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)

05/03/23

Pengaturan heterometrik• Faktor-faktor yang mempengaruhi

tekanan pengisian– Tonus vena perifer– Volume darah– Latihan fisik– Pernafasan– Curah jantung– Perubahan posisi

05/03/23

Pengaturan heterometrik

• Tekanan darah arteri merupakan parameter kinerja afterload yang paling baik

• Peningkatan afterload menyebabkan perubahan curah jantung

05/03/23

Pengaturan oleh Saraf

• Saraf Autonom SA Node

• Simpatis Kronotropik + ( frekuensi ) Inotropik +

• Parasimpatis Frekuensi

05/03/23


permeability

to K ion K efflux

Hyperpolarization

heart rateChronotropic negative

Atrium MyocardiumSA node AV node

influx of Ca

Contractility

INOTROPIC NEGATIVE ??

AV delay

impulse conductionDromotropic negative

05/03/23


influx of Ca

ContractilityInotropic positive

inactivation of K

channels K efflux

Hypopolarization

heart rateChronotropic positive

Atrium Ventricle Myocardium

SA node AV node

AV delay

impulse conductionDromotropic positive

05/03/23

05/03/23

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

05/03/23

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

05/03/23

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

05/03/23

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

05/03/23

05/03/23

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

05/03/23

Vagal Escape (Lolos vagus)

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

05/03/23

Vagal escape

2. Rangsang vagus (lama)

Pace maker tidak berfungsi Diambil alih bagian jantung lain Escape beat

05/03/23

Refleks Jantung

• Tidak spesifik : rasa sakit• Spesifik: A. Baroreseptor: - sinus karotikus - arkus aorta - atrium - ventrikel

05/03/23

B. Kemoreseptor - glomus karotikum - glomus aortikum 02 , CO2 , dll

05/03/23

05/03/23

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

05/03/23

• 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.

05/03/23

05/03/23

• Refleks Bainbridge Infus cepat d.j.

• Refleks Goltz Rangsang isi abdomen d.j. / Stop

05/03/23

TES KESANGGUPAN KARDIOVASKULER

• Cold pressor test: tangan direndam air es nyeri simpatis tekanan darah • Harvard steps test: naik turun bangku : d.j. terlatih: kemampuan

05/03/23

fkumj fis sistem kardiovaskuler 2009

Documents