Catatan Obat Gangguan Kardiovaskuler #3

Sebelum membahas terkait gangguan kardiovaskuler, perlu untuk mengetahui fisiologi dari sitem kardiovaskuler terlebih dahulu. Dimulai dari struktur jantung. Struktur jantung tampak pada gambar di bawah ini.

Pada pokoknya, struktur jantung terdiri dari perikardium, 4 Ruang (serambi kanan, serambi kiri, bilik kanan, bilik kiri), pembuluh koroner, katup, septum, dan miokardium. Perikardium adalah membran berlapis ganda, tipis namun kuat yang mengelilingi jantung. Perikardium juga menyediakan peluasan untuk permukaan jantung dan menjaga organ dari menjadi terlalu besar dengan membtasi jumlah ruang tumbuh. Lebih lanjut mengenai fungsi perikardium dapat dibaca di sini. Septum atau sekat pada jantung ada 3 macam, yaitu septum atriotum, septum interventrikularis, dan septum atrioventrikularis. Septum atriotum adalah sekat yang memisahkan ruang antara serambi kanan dan serambi kiri. Septum interventrikularis adalah sekat yang memisahkan ruang antara bilik kanan dan bilik kiri. Sementara septum atrioventrikularis adalah sekat yang memisahkan ruang antara serambi dan bilik. Miokardium adalah lapisan otot jantung yang berperan dalam pemompaan jantung. 

Pada jantung, bagian kanan jantung (serambi kanan dan bilik kanan) merupakan bagian yang memompa darah masuk ke sirkulasi paru dan mengalami oksigenasi. Sementara bagian kiri jantung (serambi kiri dan bilik kiri) merupakan bagian yang memompa darah masuk ke sirkulasi sistemik. Di bawah ini adalah mekanisme eksitasi, kontraksi, dan relaksasi otot jantung. Eksitasi adalah perangsangan atau suatu penambahan energi pada suatu sistem yang mengalihkannya dari keadaan dasarnya ke suatu keadaan dengan tenaga yang lebih tinggi.

Potensial aksi menyambar di perbatasan sel mengakibatkan kanal Ca2+ yang tergantung pada voltasi terbuka yang kemudian menyebabkan pula Ca2+ di luar sel masuk ke dalam sel. Adanya Ca2+ di dalam sel menginduksi pelepasan Ca2+ yang terdapat di dalam Retikulum Sarkosplasma melalui kanal  resepto Ryanodine (Ryr). Pelepasan lokal menyebabkan cetusan Ca2+. Sejumlah Ca2+ yang mengalami cetusan membuat sinyal Ca2+, yaitu ion Ca2+ berikatan dengan troponin untuk memulai kontraksi. Relaksasi terjadi ketika Ca2+ melepaskan ikatannya dengan troponin. Ca2+ dipompa kembali masuk ke dalam Retikulum Sarkosplasma untuk penyimpanan. Kemudian Ca2+ lainnya mengalami penukaran dengan Na+. Gradien Na+ dijaga dengan Na+/K+ATPase. 

Pusat kardiovaskuler di otak terletak di bawah medulla dan pons. Jika terjadi perubahan tekanan darah, maka pusat kardiovaskuler akan mengaktivasi sistem saraf otonom, menstimulasi sistem saraf perifer terhadap jantung, dan menstimulasi simpatis terhadap pembuluh darah. 

Pada keadaan homeostasis, tekanan darah dan volume darah berada dalam keadaan normal. Pada suatu kondisi tertentu, baik akibat stres fisik (trauma, suhu tinggi) atau perubahan kimia (penurunan kadar oksigen, perubahan pH, peningkatan karbondioksida, atau prostaglandin), atau juga akibat peningkatan aktivitas jaringan dapat menyebabkan aliran darah dan tekanan darah lokal yang tidak mencukupi. Oleh karena itu, terdapat sistem autoregulasi agar dapat mencapai keadaan normal kembali. Salah satunya melalui mekanisme sistem saraf. Pada sistem saraf, terjadi stimulasi pada reseptor yang sensitif terhadap perubahan tekanan darah sistemik atau kimia. Terjadi aktivasi pusat kardiovaskuler, kemudian akan terjadi peningkatan tekanan darah dalam jangka pendek melalui stimulasi saraf simpatis pada jantung dan vasokonstriksi periferal. Dengan demikian homoestasis dapat terjadi kembali. 

Jadi, regulasi aliran darah lokal terjadi melalui vasokonstriksi dan vasodilatasi. Keduanya terjadi pada situs cabang arteriolar, biasanya sampai ke dalam kapiler. Vasodilatasi lokal dapat diakibatkan oleh penurunan pengambilan oksigen oleh sel lokal dan peningkatan pelepasan karbondioksida; penurunan pH; dan inflamasi. Sementara vasokonstriksi lokal dapat disebabkan oleh penurunan suhu, pelepasan berbagai macam senyawa kimia sebagai respon dari trauma/syok, dan respon terhadap aktivitas lokal tertentu (pencernaan, olahraga, dan lainnya). 

Pusat jantung dan pusat vasomotor di dalam medulla oblongata bertanggung jawab dalam monitoring dan meregulasi aktivitas kardiovaskuler. Pada pusat jantung, terdapat Cardioacceleratory Center yang berperan dalam eksitasi simpatis untuk meningkatkan Cardiac Output (CO) atau curah jantung dan terdapat pula Cardioinhibitory Center yang berperan dalam inhibisi parasimpatis terhadap CO. Vasomotor adalah sistem saraf dan otot yang mengontrol diameter pembuluh darah. Jadi pusat vasomotor berperan dalam mengirim sinyal ke otot-otot yang mengelilingi pembuluh darah untuk mempersempit (vasokonstriksi) atau memperlebar pembuluh (vasodilatasi) sehingga menyebabkan tekanan darah naik atau turun. 

Perubahan tekanan darah juga diregulasi oleh sistem hormonal. Apabila akibat yang disebabkan oleh autoregulasi oleh sistem saraf berlaku dalam jangka pendek, akibat yang diregulasi oleh sistem hormonal berlaku dalam jangka panjang. Jika homeostasis mengalami gangguan, misalnya terjadi penurunan tekanan darah dan volume darah, maka pada sistem hormonal, terjadi (1) pelepasan eritropoietin untuk meningkatkan pembentukkan sel darah merah (untuk meningkatkan volume darah) dan (2) pelepasan renin yang berakhir pada aktivasi angiotensin II.  Aktivasi ini akan menyebabkan (1) peningkatan stroke volume dan vasokonstriksi periferal yang berujung pada peningkatan tekanan darah, (2) pelepasan hormon antidiuretik, sekresi aldosteron, dan stimulasi haus yang berujung pada peningkatan volume darah. Dengan adanya peningkatan tekanan darah dan volume darah, homeostasis dapat diperoleh kembali. 

Apabila yang terjadi adalah gangguan homeostasis yang menyebabkan peningkatan tekanan darah dan volume darah, maka akan terdapat respon dari Atrial natriuretic peptide (ANP) yang dilepaskan oleh jantung. Aktivasi ini menyebabkan (1) peningkatan kehilangan Na+ dalam urin, peningkatan kehilangan air dalam urin, dan penurunan rasa haus sehingga menyebabkan penurunan volume darah. Selain itu aktivasi ini menyebabkan pula (2) penghambatan pelepasan ADH, aldosteron, epinefrin,dan norepinefrin, serta terjadi vasodilatasi periferal, yang akibatnya penurunan tekanan darah. Penurunan volume darah dan tekanan darah ini dapat mengembalikan homeostasis. 

Dalam hal ini, terdapat mediator kimia yang dapat mempengaruhi aliran darah. Mediator kimia ini dilepaskan oleh pembuluh darah atau melalui mediator inflamasi, yaitu NO, serotonin, bradikinin, dan prostaglandin. NO (Nitrat Oksida), dikeluarkan oleh sel-sel endotelium dalam pembuluh darah membuat otot polos yang bersebelahan mengalami relaksasi, sehingga menyebabkan dinding pembuluh darah melebar atau terdilatasi. Serotonin dapat menyebabkan vasokonstriksi pada pembuluh darah. Bradikinin secara umum dapat menimbulkan efek vasodiltasi nyata di dalam pembuluh darah. Dalam hal ini, Bradikinin 10 kali lebih kuat jika dibandingkan dengan histamin dalam memberikan efek vasodilatasi pembuluh darah pada beberapa organ tubuh seperti jantung serta bagian ginjal. Prostaglandin untuk jenis PGI2 dan PGE2 dapat menyebabkan vasodilatasi. 

Ketika terjadi penurunan tekanan darah, maka terdapat respon berupa penurunan aktivitasi parasimpatis, peningkatan aktivitasi simpatis, peningkatan pelepasan renin, dan peningkatan hormon ADH. Dengan menekan aktivasi parasimpatis maka akan terjadi peningkatan laju denyut jantung (Heart Rate). Adanya aktivasi simpatis, menyebabkan peningkatan tahanan perifer (Total Peripheral Resistance), laju denyut jantung, dan stroke volume (SV), serta penurunan aliran darah renal.  CO (curah jantung) berbeda dengan SV. CO adalah banyaknya darah yang dikeluarkan ventrikel kiri ke dalam aorta setiap menit, sementara SV adalah banyaknya darah yang dikeluarkan ventrikel kiri ke dalam aorta setiap kali kontraksi ventrikel (isi sekuncup, sekitar 80 cc). Biasanya CO dihitung dengan rumus SV x frekuensi jantung per menit. Misalnya frekuensi per menit 70 kali, maka CO = 80 x 70 kali/menit = 560 cc/menit.

TPR atau sering disebut tahanan perifer adalah tahanan yang harus dimiliki untuk menekan darah melalui sistem sirkulasi dan membuat aliran. Penurunan aliran darah renal yang terjadi, menyebabkan  penurunan produksi urin sehingga lebih banyak cairan yang tertahan, akibatnya terjadi peningkatan volume darah. Adanya peningkatan volume darah berkontribusi terhadap peningkatan end diastolic volume yang akibatnya stroke volume pun mengalami peningkatan pada akhirnya. End diastolic volume merupakan total volume darah yang telah ada di dalam bilik jantung ditambah dengan darah yang diperoleh saat serambi mengalami kontraksi yang dengan adanya kontraksi tersebut menyebabkan terdorongnya darah melewati katup yang terbuka ke dalam bilik. 

Selain akibat adanya penurunan pada tekanan arteri, peningkatan pada aktivasi simpatis juga mempengaruhi peningkatan pelepasan renin. Renin adalah hormon yang diproduksi di ginjal. Bila tekanan darah terlalu rendah maka ginjal akan mensekresikan renin yang akan membentuk angiotensin. Lalu, angiotensin akan menimbulkan konstriksi arteriol di seluruh tubuh sehingga dapat meningkatkan tekanan darah ke tingkat normal. Penjelasan mengenai sisten renin-angiotensin-aldosteron sebagai pengatur tekanan darah dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Lebih jelasnya terkait penjelasan peranan renin-angiotensin-aldosteron dalam pengaturan tekanan darah, dapat dibaca langsung di artikel yang ditulis oleh Hernawati di sini.

Renin bekerja secara enzimatik pada protein plasma lain, yaitu suatu globulin yang disebut bahan renin (angiotensinogen), untuk melepaskan peptida asam amino-10, yaitu angiotensin I. Angiotensin I memiliki sifat vasokonstriktor yang ringan tetapi tidak cukup untuk menyebabkan perubahan fungsional yang bermakna dalam sirkulasi. Renin menetap dalam darah selama 30 menit sampai 1 jam dan terus menyebabkan pembentukkan angiotensin I selama sepanjang waktu tersebut. 

Dalam beberapa detik setelah pembentukkan angiotensin I, terdapat dua asam amino tambahan yang memecah dari angiotensin untuk membentuk angiotensin II peptida asam amino-8. Perubahan ini hampir seluruhnya terjadi selama beberapa detik sementara darah mengalir melalui pembuluh kecil pada paru-paru, yang dikatalis oleh suatu enzim, yaitu enzim pengubah yang terdapat di endotelium pembuluh paru yang disebut Angiotensin Converting Enzym (ACE). Angiotensin II adalah vasokonstriktor yang sangat kuat, dan memiliki efek-efek lain yang juga mempengaruhi sirkulasi. Angiotensin II menetap dalam darah hanya selama 1 atau 2 menit karena angiotensin II secara cepat akan diinaktivasi oleh berbagai enzim darah dan jaringan yang secara bersama-sama disebut angiotensinase. 

Selama angiotensin II ada dalam darah, maka angiotensin II mempunyai dua pengaruh utama yang dapat meningkatkan tekanan arteri. Pengaruh pertama, yaitu vasokonstriksi, timbul dengan cepat. Vasokonstriksi terjadi terutama pada arteriol dan sedikit lebih lemah pada vena. Konstriksi pada arteriol akan meningkatkan tahanan perifer, akibatnya dapat meningkatkan tekanan arteri. Konstriksi ringan pada vena-vena juga akan meningkatkan aliran balik darah vena ke jantung, sehingga membantu pompa jantung untuk melawan kenaikan darah. 

Cara utama kedua, angiotensin meningkatkan tekanan arteri dengan bekerja pada ginjal untuk menurunkan ekskresi garam dan air. Ketika tekanan darah atau volume darah dalam arteriola eferen turun, enzim renin mengawali reaksi kimia yang mengubah protein plasma (angiotensionogen) menjadi peptida yaitu angiotensin II. Angiotensin II berfungsi sebagai hormon yang meningkatkan tekanan darah dan volume darah dalam beberapa cara. Sebagai contoh, angiotensin II menaikkan tekanan darah dengan cara menyempitkan arteriola, menurunkan aliran darah ke banyak kapiler, termasuk kapiler ginjal. Angiotensin II merangsang tubula proksimal nefron untuk menyerap kembali NaCl dan air. Hal tersebut akan mengurangi jumlah garam dan air yang diekskresi dalam urin dan akibatnya adalah peningkatan volume darah dan tekanan darah.

Pengaruh lain angiotensin II adalah perangsangan kelenjar adrenal, yaitu organ yang terletak di atas ginjal, yang membebaskan hormon aldosteron. Hormon aldosteron bekerja pada tubula distal nefron yang membuat tubula tersebut menyerap kembali lebih banyak ion natrium dan air, serta meningkatkan volume dan tekanan darah. Hal tersebut akan memperlambat kenaikan volume cairan ekstraseluler yang kemudian meningkatkan tekanan arteri selama berjam-jam dan berhari-hari. Efek jangka panjang ini bekerja melalui mekanisme volume cairan ekstraseluler, bahkan lebih kuat dari pada mekanisme vasokonstriksi akut yang akhirnya mengembalikan tekanan arteri ke nilai normal. 

Lebih jelasnya terkait peranan renin-angiotensin-aldosteron dalam pengaturan tekanan darah, dapat dibaca langsung di artikel yang ditulis oleh Hernawati di sini.

Pada sistem kardiovaskuler, dikenal istilah sistol dan diastol. Keadaan pada saat jantung relaksasi dan mengisi dengan darah disebut diastol, sementara keadaan saat jantung berkontraksi dan memompa darah, disebut sistol. Sistem konduksi jantung merupakan sistem pencetus yang menyebabkan jantung dapat mengalami kontraksi atau relaksasi. Sistem konduksi ini melibatkan nodus SA (Sinoatrial), nodus AV (Atrioventrikular), bundel his, sampai ke serabut purkinje. Serabut SA berhubungan langsung dengan serabut atrium sehingga potensial aksi yang mulai dari nodus SA dapat segera menyebar ke atrium. Depolarisasi yang terjadi pada atrium menyebabkan atrium berkontraksi dan akhirnya bermuara pada nodus AV setelah seluruh otot atrium terpolarisasi. Di nodus AV, (1) impuls jantung ditahan selama 0,08 - 0,12 deting untuk memungkinkan pengisian ventrikel selama atrium berkontraksi, (2) terjadi pengaturan jumlah impuls atrium yang mencapai ventrikel, dan (3) terjadi penghasilan impuls dengan frekuensi 40-60 kali per menit. Selanjutnya impuls diteruskan ke Bundel his. Dari bundel his, diteruskan ke serabut Purkinje. Akibatnya terjadi depolarisasi yang diikuti dengan kontraksi ventrikel. 

Pada sistem kardiovaskuler, terdapat keadaan patofisiologi dalam bentuk trombus, embolus, embolisme, aneurisme, perubahan tekanan kapiler, stenonis, inkompeten katup, dan gangguan pada sistem konduksi.

Trombus adalah bekuan darah yang terbentuk dalam sistem vaskular, menyebabkan diameter pembuluh menyempit, aliran darah melambat, merusak intima pembuluh darah atau meningkatkan koagulabilitas darah. Intima pembuluh darah/tunika intima adalah lapisan terdalam dari pembuluh darah yang terdiri dari selapis sel endotel yang membatasi permukaan dalam pembuluh.

[Sumber Gambar: softilmu.com]

Trombus terjadi ketika terdapat pembuluh darah yang mengalami cedera. Akibatnya terjadi stimulasi platelet dan mediator inflamasi ke area cedera. Stimulasi ini menyebaban teraktivasinya kaskade koagulasi darah. Pembentukkan bekuan darah akibat proses inilah disebut trombus. Aliran darah dapat melambat bahkan dapat menyebabkan blok secara total. Terkait dengan kaskade koagulasi darah, penjelasannya dapat dilihat pada video di bawah ini.

Embolus merupakan substansi atau materi yang dibawa oleh darah. Biasanya merupakan fragmen dari trombus. Materinya dapat berupa fragmen plak ateroma, tumor, lemak, cairan amnion (selama partus), udara, dan lain-lain. Apabila embolus terdapat pada sistem pembuluh darah maka dapat menyebabkan embolisme. Embolisme merupakan embolus yang terbawa bersama darah dan dapat menyebabkan obstruksi/penghambatan pada pembuluh darah. Dampak yang serius terjadi apabila embolisme terdapat di paru-baru, arteri koroner, atau arteri serebral. 

Aneurisme adalah kelainan pembuluh darah yang muncul akiabt penipisan dan degenerasi dinding pembuluh darah. Kondisi ini menyebabkan kelemahan pada dinding pembuluh darah sehingga membentuk tonjolan seperti balon. Tonjolan ini lebih tipis dibanding pembuluh darah normal sehingga dapat pecah kapan pun secara tiba-tiba. Pecahnya aneurisma sangat fatal karena dapat menyebabkan kematian. 

Perubahan tekanan kapiler terjadi baik ketika tekanan filtrasi lebih besar dibanding reabsorpsi sehingga menyebabkan edema interstisial, ataupun sebaliknya ketika tekanan reabsorpsi lebih besar dibanding filtrasi sehingga menyebabkan peningkatan volume plasma, SV, dan CO. Penyebab terjadinya peningkatan filtasi adalah hipertensi dan inflamasi, sementara penyebab terjadinya peningkatan reabsorpsi adalah penurunan tekanan darah. 

Stenosis adalah penyempitan pembukaan katup sehingga aliran darah terhambat. Faktor risikonya adalah cacat kongenital atau hasil inflamasi. Akibatnya dapat terjadi hipertropi otot jantung. Sementara yang dimaksud dengan inkompeten katup adalah katup yang tidak dapat menutup sempurna. Katup AV dan katup pada aorta kiri memiliki beban yang lebih besar daripada aorta kanan, sehingga rentan mengalami kerusakan. Faktor risika inkompeten katup adalah infeksi, fibrosis akibat inflamasi, dan kongenital. 

Gnagguan pada sistem konduksi dapat berupa bradikardi, takikardi, asistol, dan fibrilasi. Bradikardi adalah ketika denyut jantung kurang dari 60 bpm, takikardi ketika denyut jantung lebih dari 100 bpm. Asistol adalah keadaan ketika tidak ada aktivitas listrik sehingga tidak ada CO sama sekali. Sementara fibrilasi adalah keadaan ketika kontraksi otot jantung tidak ritmik/terkoordinasi dan cepat. Aktivitas otot jantung (ritme) dapat direkam melalui mesin EKG. Perubahan yang tampak pada EKG terkait dengan peningkatan atau penurunan kontraksi akibat abnormalitas konduksi. Gambar di bawah ini adalah contoh hasil rekaman EKG. 

Demikian catatan kali ini. Semua informasi saya peroleh dari handout saat kuliah dan hasil eksplorasi di internet. Mohon maaf apabila terdapat kesalahan. Jangan dijadikan sebagai referensi, rujuklah dari sumber yang lebih valid. Catatan ini ditujukan hanya untuk meningkatkan pemahaman saja. Semoga bermanfaat. Terima kasih sudah berkunjung :D