Anatomi dan fisiologi sistem kardiovaskular
Sistem peredaran darah juga disebut sistem
kardiovaskular, di mana "kardi" mengacu pada jantung, dan
"vaskular" mengacu pada pembuluh darah. Jadi, ini adalah dua
bagian kunci: jantung, yang memompa darah, dan pembuluh darah, yang membawa
darah ke tubuh dan mengembalikannya kembali ke jantung. Pada akhirnya, ini
adalah bagaimana nutrisi seperti O2, atau oksigen, didorong keluar ke organ dan
jaringan yang membutuhkannya, dan bagaimana limbah seperti CO2, atau karbon
dioksida, yang merupakan produk sampingan utama dari respirasi sel, dibuang.
Hati seukuran kepalan tangan seseorang, yang masuk akal: orang yang lebih besar memiliki kepalan yang lebih besar dan, oleh karena itu, hati yang lebih besar, dan berbentuk seperti kerucut, dan duduk sedikit bergeser ke sisi kiri, di mediastinum , yang merupakan bagian tengah rongga dada, atau toraks. Terletak di atas diafragma, yang merupakan otot utama yang membantu pernapasan, di belakang tulang dada, atau tulang dada, di depan tulang belakang, terjepit di antara keduanya paru-paru, dan dilindungi oleh tulang rusuk.
Jika Anda melihat lebih dekat, Anda dapat
melihat bahwa jantung berada di dalam kantung cairan yang memiliki dua dinding,
yang disebut serous pericardium. Lapisan luar disebut lapisan
parietal. Itu menempel erat ke lapisan lain yang disebut fibrous
pericardium, yang terbuat dari jaringan ikat yang kuat dan padat, yang menahan
jantung di tempatnya dan mencegahnya agar tidak terlalu penuh dengan
darah. Lapisan dalam disebut lapisan viseral, dan itu menempel erat ke
jantung itu sendiri, membentuk epikardium, atau lapisan luar
jantung. Sel-sel perikardium serosa, baik lapisan parietal dan visceral -
mengeluarkan cairan kaya protein yang mengisi ruang di antara lapisan-lapisan
tersebut dan berfungsi sebagai pelumas untuk jantung, memungkinkannya untuk
bergerak sedikit dengan setiap detak jantung tanpa terasa terlalu banyak
gesekan.
Jadi, bergerak dari luar ke dalam jantung,
setelah epikardium, ada miokardium, yang merupakan lapisan tengah
berotot. Ini membentuk sebagian besar jaringan jantung karena sel-sel otot
jantung berkontraksi dan memompa darah. Selain sel otot jantung, terdapat
serat jaringan ikat yang saling silang, yang terbuat dari kolagen, yang
bersama-sama membentuk kerangka jantung berserat, yang membantu menopang
jaringan otot. Miokardium juga memiliki pembuluh darah khusus - disebut
pembuluh koroner - yang terletak di bagian luar jantung dan kemudian menembus
ke dalam miokardium untuk membawa darah ke lapisan tersebut karena membutuhkan
banyak energi untuk memompa darah. Terakhir, ada lapisan paling dalam dari
jantung, yang disebut endokardium, yang terbuat dari lapisan endotel yang
relatif tipis, yang merupakan lapisan sel yang sama yang melapisi pembuluh
darah. Endokardium ini melapisi ruang jantung dan katup jantung.
Jadi di sisi kanan jantung, darah
terdeoksigenasi masuk melalui bagian atas, melalui pembuluh darah yang disebut
vena cava superior, atau bagian bawah, melalui pembuluh darah lain yang disebut
vena cava inferior, di atrium kanan, di mana "Atrium" berarti
"jalan masuk". Kedua vena cava adalah vena, yang membawa darah
ke jantung. Ada juga lubang kecil ketiga ke atrium kanan yang disebut
sinus koroner, yang mengumpulkan darah dari pembuluh koroner yang kembali dari
miokardium.
Semua darah itu kemudian
melewati yang pertama dari dua katup atrioventrikular yang memisahkan atrium
dari ventrikel. Yang ini disebut katup trikuspid, dan memungkinkan darah
masuk ke ventrikel kanan. Katup trikuspid memiliki tiga flap kecil atau
'katup', dan setiap puncak terlihat seperti parasut karena memiliki tali kecil
yang disebut chordae tendinae yang terlepas darinya yang mengikat titik puncak
ke otot kecil yang disebut otot papiler. Ketika jantung berkontraksi, otot
papiler tersebut menjaga korda tendinae tetap kencang, dan keduanya membantu
mencegah regurgitasi darah kembali ke atrium, sehingga hanya dapat mengalir
keluar katup berikutnya.
Konon, kontraksi memompa darah keluar dari
katup pulmonal yang seperti katup trikuspid memiliki tiga katup dan juga
mencegah darah mundur - tetapi tidak seperti katup trikuspid, katup paru tidak
memiliki korda tendinae tersebut. Setelah melewati katup pulmonal, darah
masuk ke arteri pulmonalis yang membawa darah dari jantung ke paru kiri dan
kanan. Ingatlah bahwa arteri dimulai dengan "a" dan membawa
darah "menjauh" dari jantung.
Darah mengalir dari arteri pulmonalis ke
arteriol pulmonalis, yang sedikit lebih kecil, dan akhirnya menjadi kapiler,
yang paling kecil. Di paru-paru, kapiler berbaris di samping sekantong
kecil udara yang disebut alveolus - dan bila Anda memiliki banyak kapiler
disebut alveoli. Sampai saat ini darah mengandung karbondioksida, yang membuat
darah tampak merah tua, bukan biru, seperti biasanya diambil, dan bagaimana
kita akan tetap menggambarnya agar tetap konsisten. Sekarang, pada titik
perjalanan ini, karbon dioksida bergerak dari kapiler ke alveolus dan oksigen
bergerak dari alveolus ke kapiler, memberikan warna merah cerah yang bagus pada
darah.
Sekarang, di dalam darah, setiap sel darah
merah memiliki jutaan protein hemoglobin, dan masing-masing hemoglobin ini
dapat mengikat empat molekul oksigen, sehingga setiap sel darah merah dapat
membawa jutaan molekul oksigen saat terisi penuh! Darah kaya oksigen
bergerak ke venula dan kemudian ke vena pulmonalis yang membuang darah ke
atrium kiri. Perjalanan ini - dari ventrikel kanan jantung melalui arteri
pulmonalis ke paru-paru dan kembali ke atrium kiri jantung - disebut sirkulasi
paru.
Setelah memasuki atrium kiri, darah
melewati katup atrioventrikular kedua, yang disebut katup mitral, ke dalam
ventrikel kiri. Katup mitral hanya memiliki dua daun katup, satu
di depan disebut selebaran anterior yang sedikit lebih kecil dan satu di
belakangnya disebut selebaran posterior. Keduanya memiliki chordae
tendinae yang terlepas dari keduanya yang mengikat katup ke otot papiler di
ventrikel kiri. Mirip dengan sisi kanan jantung, ketika berkontraksi, ini
mencegah darah mengalir mundur.
Akhirnya, darah di ventrikel kiri dipompa
keluar melalui katup aorta, yang biasanya memiliki tiga katup, keluar ke aorta,
arteri terbesar di tubuh. Sama seperti di paru-paru, aorta bercabang
menjadi arteriol yang merupakan arteri yang lebih kecil dan akhirnya menjadi
kapiler yang paling kecil, dan pada saat itu mereka berada di organ dan
jaringan. Di organ, sel darah merah berbaris di samping sel jaringan dan
melepaskan oksigen dan mengambil karbon dioksida, pada dasarnya kebalikan dari
apa yang terjadi dengan alveolus di paru-paru. Sarat dengan karbon
dioksida, darah mengubah warna merah tua itu lagi, ditampilkan sebagai biru,
dan memulai perjalanan kembali ke jantung dengan masuk ke venula kecil dan
kemudian vena yang lebih besar. Sekarang, bagian bawah tubuh mengalir ke
vena kava inferior, dan bagian atas mengalir ke vena kava superior, keduanya
membuang darah kembali ke atrium kanan.
Jadi perjalanan ini - dari ventrikel kiri
jantung ke tubuh dan kembali ke atrium kanan jantung - disebut sirkulasi
sistemik. Sekarang, dibandingkan dengan sirkulasi paru, sistemik memiliki
lebih banyak pembuluh darah, yang berarti ada resistensi sekitar 5 kali lebih
besar terhadap aliran darah, yang pada dasarnya berarti jauh lebih sulit untuk
memompa darah, meskipun jumlah darahnya sama. dipompa sebagai sisi
paru. Karena perbedaan ini, ventrikel kiri harus lebih kuat, sehingga
lapisan otot dinding ventrikel kiri - atau miokardiumnya - tiga kali lebih
tebal daripada miokardium ventrikel kanan.
Oke jadi mari kita bicara sedikit tentang
pemompaan itu. Setiap detak jantung, terdengar seperti, “lub dub, lub dub,
lub dub”. Jadi bunyi jantung pertama - “lub”, disebut S1, dan bunyi itu
berasal dari katup trikuspid dan mitral yang menutup saat ventrikel kiri dan
kanan berkontraksi yang terjadi pada waktu yang hampir bersamaan. Tepat
setelah bunyi S1, katup aorta dan katup pulmonal terbuka, memungkinkan darah
didorong keluar ke tubuh, dan periode waktu ini disebut sistol. Bunyi
jantung kedua - “dub”, disebut S2, dan bunyi tersebut berasal dari katup aorta
dan pulmonal yang menutup untuk mencegah darah mengalir ke belakang setelah
keluar dari ventrikel - secara efektif mengakhiri sistol. Tepat setelah
bunyi S2, katup trikuspid dan mitral terbuka kembali, memungkinkan darah
mengisi ventrikel lagi, dan periode waktu ini disebut diastol. Itu saja,
setiap detak jantung bisa dipecah menjadi sistol dan diastol. Jadi tekanan
darah sistolik adalah tekanan di arteri saat ventrikel mengeluarkan darah di bawah
tekanan tinggi, dan tekanan darah diastolik adalah saat ventrikel terisi lebih
banyak darah, jadi tekanannya akan sedikit lebih rendah.
Baiklah, jika kita menyederhanakan orang
ini sedikit, maka jumlah darah yang dipompa keluar oleh salah satu ventrikel
selama periode waktu tertentu disebut curah jantung. Dan kecepatan di mana
pembuluh darah mengembalikan darah ke atrium disebut aliran balik vena - cukup
mudah diingat, bukan? Karena sistem peredaran darah adalah loop tertutup,
curah jantung dan vena sama.
Oke jadi mari kita gunakan beberapa angka
untuk membuat ini sedikit lebih konkret. Misalkan sekitar 70 ml
dikeluarkan per remasan, dengan detak jantung 70 denyut per menit atau 70 kali
per menit. Maka 70 x 70 adalah 4900ml per menit, yang dalam liter adalah
4,9 L per menit. Artinya jantung ini memompa berbatasan dengan 4,9 L per
menit.
Sekarang, pada rata-rata orang dewasa ada
sekitar 5 L total darah dalam tubuh, yang jelas berbeda dengan curah jantung
yang baru kita temukan, yaitu jumlah yang dipompa per menit. Sekarang,
dengan mengambil total volume ini, 10% dari itu (atau sekitar 0,5 ml) ada di
arteri pulmonalis, kapiler, dan vena yang menyusun sirkulasi pulmonal, dan 5%
(atau 0,25L) ada di salah satu dari empat ruang hati itu sendiri.
15% lainnya (atau 750 ml) berada di arteri
sistemik, menjauh dari jantung, 5% (atau 250 ml) berada di kapiler sistemik,
dan 65% sisanya (atau 3,25 L) di dalam vena sistemik kembali ke
jantung. Sekarang, dalam hal ke mana semua darah arteri sistemik itu
mengalir - sekitar 15% pergi ke otak, 5% menyehatkan jantung itu sendiri, 25%
ke ginjal, 25% lagi ke organ pencernaan, 25% lagi pergi ke ke otot rangka, dan
5% terakhir masuk ke kulit. Angka-angka ini dapat berubah, misalnya selama
berolahraga, tetapi ini memberi Anda gambaran umum tentang berbagai hal.
Baiklah, itu tadi darah arteri sistemik,
tetapi Anda akan melihat bahwa ada lebih banyak darah di pembuluh darah
sistemik, dengan demikian, volume arteri umumnya lebih rendah sementara juga
berada di bawah tekanan yang jauh lebih tinggi. Sebaliknya, vena adalah
pembuluh darah bervolume tinggi dan bertekanan rendah. Ini menjelaskan
mengapa arteri dan vena memiliki struktur yang berbeda. Misalnya, vena
sering kali memiliki katup untuk membantu melawan gravitasi dan menjaga aliran
darah ke satu arah kembali ke jantung, sedangkan arteri tidak memerlukan katup
ini karena berada di bawah tekanan yang lebih tinggi.
Jika kita melihat lebih dekat pada
pembuluh darah, mereka memiliki tiga lapisan, juga disebut “tunik,” atau
penutup, yang mengelilingi lumen pembuluh, yang merupakan bagian berlubang dari
pembuluh yang berisi darah. Tunik paling dalam adalah tunika intima, yang
mencakup sel-sel endotel yang menciptakan permukaan licin yang meminimalkan
gesekan karena aliran darah. Selanjutnya, ada tunika media, atau tunik
tengah, yang sebagian besar terbuat dari sel otot polos dan lembaran protein
elastin. Baik sel tunika intima dan tunika media umumnya mendapatkan
nutrisi yang mereka butuhkan dari darah di lumen. Terakhir, ada tunika
eksterna, atau tunik luar, yang terbuat dari serat protein kolagen yang dijalin
secara longgar yang melindungi dan memperkuat pembuluh darah dan menahannya di
tempatnya. Tunika eksterna juga memiliki serabut saraf, pembuluh
limfatik, dan, di pembuluh terbesar, protein elastin. Untuk membuat
segalanya menjadi liar, beberapa pembuluh besar memiliki tunika eksterna yang
sangat tebal sehingga membutuhkan suplai darahnya sendiri! Jadi ada
pembuluh darah kecil, yang disebut vasa vasorum, yang berarti "pembuluh
darah", yang merayap di sepanjang tunika eksterna untuk membawa nutrisi ke
lapisan dinding pembuluh darah tersebut.
Jadi arteri terbesar yang paling dekat
dengan jantung, yaitu aorta, cabang utamanya, dan arteri pulmonalis - memiliki
begitu banyak elastin di tunika eksterna dan media sehingga disebut arteri
elastis. Orang-orang ini benar-benar melar - seperti spandeks - dan inilah
yang memungkinkan arteri ini mempertahankan bentuknya serta menyerap dan
meratakan tekanan sistolik dan diastolik.
Arteri ini akhirnya bercabang menjadi
arteriol, arteri terkecil. Di arteriol, tunika media berukuran besar, dan
dapat berkontraksi sebagai respons terhadap hormon dan sistem saraf otonom,
yang disebut vasokonstriksi, di mana lumen menjadi jauh lebih kecil, yang
menurunkan darah ke lapisan kapiler dan akhirnya organ atau
jaringan. Pembuluh darah ini juga bisa rileks, atau vasodilatasi dan
diameter lumen meningkat, yang memungkinkan lebih banyak aliran darah.
Proses ini juga dapat membantu mengontrol
suhu, atau termoregulasi, karena darah membawa banyak panas dan ketika
mendekati permukaan kulit, lebih banyak panas yang hilang. Jadi dengan
vasodilatasi arteriol, lebih banyak panas yang hilang, yang karenanya membantu
menurunkan suhu tubuh, demikian pula jika Anda ingin menaikkan suhu tubuh, vasokonstriksi
mengurangi aliran darah, yang berarti lebih sedikit panas yang hilang melalui
permukaan kulit.
Akhirnya, dinding kapiler umumnya hanya
setebal satu sel - hanya lapisan tunika intima, dengan beberapa pembuluh yang
lebih besar yang juga memiliki lapisan membran dasar subendotel, yang merupakan
lapisan protein tepat di luar sel endotel yang memberikan dukungan
ekstra. Selain memungkinkan oksigen dan karbon dioksida mengalir
bolak-balik, kapiler juga merupakan tempat nutrisi seperti glukosa dapat dikirim,
dan tempat cairan dapat keluar dari pembuluh darah dan masuk ke ruang
interstisial - yang merupakan ruang antara pembuluh darah dan sel. Zat
yang larut dalam air, seperti ion, melintasi dinding kapiler baik melalui ruang
berisi air, yang disebut celah, di antara sel endotel, atau melalui pori-pori
besar di dinding kapiler berfenestrasi. Sementara itu, molekul yang larut
dalam lemak atau lemak seperti oksigen dan karbon dioksida dapat larut dan
kemudian berdifusi melintasi membran sel endotel.
Di ujung lain tempat tidur kapiler,
terdapat venula, dan arteriol serta venula biasanya langsung dihubungkan oleh
pembuluh yang disebut metarteriol.
KESIMPULAN
Sirkulasi paru pergi dari ventrikel kanan yang mengirimkan darah ke paru-paru, yang kemudian mengirimkan darah beroksigen segar ke atrium kiri, di mana ia memasuki sirkulasi sistemik dimulai dengan ventrikel kiri yang memompa darah ke tubuh, dan kemudian darah terdeoksigenasi kembali ke atrium kanan dan mulai dari awal lagi.