Fisiologi Sirkulasi

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  TAHANAN

Aliran 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 DARAH

Tekanan 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                                                    3

Contoh :  Tekanan darah seseorang adalah 120/90 maka tekanan nadinya = 120-90 = 30

                         Maka MAP = 90 + 30/3 = 100

                       MAP = 120 + (2 x 90) = 100

                                              3

Vsikositas 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 cm^2, dan velositas aliran darahnya bervariasi dari 10 sampai 30 cm per detik.

PENGATURAN ALIRAN DARAH

Autoregulasi

             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.