Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 20-
BAB 20
Curah Jantung, Aliran Balik Vena, dan Regulasi Keduanya
Curah jantung (cardiac output) adalah jumlah darah yang dipompa ke dalam aorta setiap menit oleh jantung. Jumlah ini juga merupakan jumlah darah yang mengalir melalui sirkulasi. Curah jantung merupakan salah satu faktor terpenting yang perlu dipertimbangkan dalam kaitannya dengan sirkulasi karena merupakan jumlah total aliran darah ke seluruh jaringan tubuh.
Aliran balik vena (venous return) adalah jumlah darah yang mengalir dari vena ke atrium kanan setiap menit. Aliran balik vena dan curah jantung harus sama satu sama lain, kecuali selama beberapa denyut jantung ketika darah untuk sementara disimpan di dalam atau dikeluarkan dari jantung dan paru-paru.
NILAI NORMAL CURAH JANTUNG SAAT ISTIRAHAT DAN SELAMA AKTIVITAS
Curah jantung sangat bervariasi sesuai dengan tingkat aktivitas tubuh. Faktor-faktor berikut, di antara yang lain, secara langsung memengaruhi curah jantung: (1) tingkat dasar metabolisme tubuh, (2) apakah seseorang sedang berolahraga, (3) usia seseorang, dan (4) ukuran tubuh.
Pada pria muda yang sehat, curah jantung saat istirahat rata-rata sekitar 5,6 L/menit. Pada wanita, nilainya sekitar 4,9 L/menit. Jika faktor usia juga dipertimbangkan—karena dengan bertambahnya usia, aktivitas tubuh dan massa beberapa jaringan (misalnya otot rangka) berkurang—maka rata-rata curah jantung pada orang dewasa saat istirahat sering dinyatakan sekitar 5 L/menit.
Indeks Jantung
Penelitian menunjukkan bahwa curah jantung meningkat kira-kira sebanding dengan luas permukaan tubuh. Oleh karena itu, curah jantung sering dinyatakan dalam bentuk indeks jantung (cardiac index), yaitu curah jantung per meter persegi luas permukaan tubuh. Rata-rata manusia dengan berat badan 70 kilogram memiliki luas permukaan tubuh sekitar 1,7 meter persegi, yang berarti bahwa indeks jantung normal rata-rata pada orang dewasa adalah sekitar 3 L/menit/m² luas permukaan tubuh.
Pengaruh Usia terhadap Curah Jantung
Gambar 20-1 menunjukkan curah jantung, yang dinyatakan sebagai indeks jantung, pada berbagai usia. Indeks jantung meningkat dengan cepat hingga mencapai tingkat lebih dari 4 L/menit/m² pada usia 10 tahun dan menurun menjadi sekitar 2,4 L/menit/m² pada usia 80 tahun. Akan dijelaskan kemudian dalam bab ini bahwa curah jantung diatur sepanjang kehidupan hampir secara langsung sebanding dengan aktivitas metabolik keseluruhan. Oleh karena itu, penurunan indeks jantung mencerminkan penurunan aktivitas atau penurunan massa otot seiring bertambahnya usia.
PENGENDALIAN CURAH JANTUNG OLEH ALIRAN BALIK VENA—MEKANISME FRANK-STARLING PADA JANTUNG
Ketika dikatakan bahwa curah jantung dikendalikan oleh aliran balik vena, hal ini berarti bahwa jantung itu sendiri biasanya bukan pengendali utama curah jantung. Sebaliknya, berbagai faktor pada sirkulasi perifer yang memengaruhi aliran darah ke jantung dari vena, yang disebut aliran balik vena, merupakan pengendali utama.
Alasan utama mengapa faktor perifer biasanya sangat penting dalam mengendalikan curah jantung adalah karena jantung memiliki mekanisme bawaan yang secara normal memungkinkannya memompa secara otomatis berapa pun jumlah darah yang mengalir ke atrium kanan dari vena. Mekanisme ini, yang disebut hukum Frank-Starling pada jantung, telah dibahas dalam Bab 9. Pada dasarnya, hukum ini menyatakan bahwa ketika jumlah darah yang lebih besar mengalir ke jantung, peningkatan volume darah tersebut meregangkan dinding ruang-ruang jantung. Sebagai akibat dari peregangan ini, otot jantung berkontraksi dengan kekuatan yang lebih besar, dan tindakan ini mengosongkan darah tambahan yang telah masuk dari sirkulasi sistemik. Oleh karena itu, darah yang mengalir ke jantung secara otomatis dipompa tanpa penundaan ke dalam aorta dan kembali mengalir melalui sirkulasi.
Faktor penting lainnya, yang dibahas dalam Bab 10, adalah bahwa peregangan jantung menyebabkan jantung memompa lebih cepat sehingga meningkatkan frekuensi jantung. Peregangan nodus sinus pada dinding atrium kanan memiliki efek langsung terhadap ritmisitas nodus tersebut sehingga meningkatkan frekuensi jantung hingga 10–15 persen. Selain itu, atrium kanan yang teregang memulai suatu refleks saraf yang disebut refleks Bainbridge, yang pertama-tama diteruskan ke pusat vasomotor di otak dan kemudian kembali ke jantung melalui saraf simpatis dan nervus vagus, yang juga meningkatkan frekuensi jantung.
Dalam sebagian besar kondisi normal tanpa stres, curah jantung terutama dikendalikan oleh faktor-faktor perifer yang menentukan aliran balik vena. Namun, sebagaimana akan dibahas kemudian dalam bab ini, apabila darah yang kembali ke jantung menjadi lebih banyak daripada yang dapat dipompa oleh jantung, maka jantung menjadi faktor pembatas yang menentukan curah jantung.
CURAH JANTUNG MERUPAKAN JUMLAH TOTAL SELURUH ALIRAN DARAH JARINGAN—METABOLISME JARINGAN MENGATUR SEBAGIAN BESAR ALIRAN DARAH LOKAL
Aliran balik vena ke jantung merupakan jumlah seluruh aliran darah lokal melalui semua segmen jaringan individu dalam sirkulasi perifer (Gambar 20-2). Oleh karena itu, regulasi curah jantung merupakan hasil penjumlahan seluruh regulasi aliran darah lokal.
Mekanisme regulasi aliran darah lokal telah dibahas dalam Bab 17. Pada sebagian besar jaringan, aliran darah meningkat terutama sebanding dengan metabolisme masing-masing jaringan. Sebagai contoh, aliran darah lokal hampir selalu meningkat ketika konsumsi oksigen jaringan meningkat; efek ini ditunjukkan pada Gambar 20-3 untuk berbagai tingkat latihan fisik. Perhatikan bahwa pada setiap peningkatan tingkat kerja selama latihan, konsumsi oksigen dan curah jantung meningkat secara paralel satu sama lain.
Sebagai ringkasan, curah jantung biasanya ditentukan oleh jumlah seluruh faktor di berbagai bagian tubuh yang mengendalikan aliran darah lokal. Semua aliran darah lokal tersebut bergabung membentuk aliran balik vena, dan jantung secara otomatis memompa darah yang kembali tersebut ke dalam arteri untuk kembali bersirkulasi ke seluruh sistem.
Curah Jantung Jangka Panjang Berubah Berbanding Terbalik dengan Resistensi Perifer Total Jika Tekanan Arteri Tidak Berubah
Gambar 20-3 sama dengan Gambar 19-6. Gambar tersebut ditampilkan kembali di sini untuk menggambarkan suatu prinsip yang sangat penting dalam pengendalian curah jantung: Dalam banyak kondisi, tingkat curah jantung jangka panjang berubah secara berbanding terbalik terhadap perubahan resistensi vaskular perifer total, selama tekanan arteri tetap tidak berubah. Perhatikan pada Gambar 20-4 bahwa ketika resistensi perifer total berada tepat pada nilai normal (pada angka 100 persen dalam gambar), curah jantung juga berada pada tingkat normal. Kemudian, ketika resistensi perifer total meningkat di atas normal, curah jantung menurun; sebaliknya, ketika resistensi perifer total menurun, curah jantung meningkat. Fenomena ini dapat dengan mudah dipahami dengan meninjau kembali salah satu bentuk hukum Ohm, sebagaimana dinyatakan dalam Bab 14:
Curah jantung = Tekanan arteri / Resistensi perifer total
Dengan demikian, setiap kali tingkat resistensi perifer total jangka panjang berubah (sementara fungsi sirkulasi lainnya tidak berubah), curah jantung akan berubah secara kuantitatif tepat ke arah yang berlawanan.
JANTUNG MEMILIKI BATAS CURAH JANTUNG YANG DAPAT DICAPAINYA
Terdapat batas yang jelas terhadap jumlah darah yang dapat dipompa oleh jantung, yang dapat dinyatakan secara kuantitatif dalam bentuk kurva curah jantung.
Gambar 20-5 menunjukkan kurva curah jantung normal, yang menggambarkan curah jantung per menit pada setiap tingkat tekanan atrium kanan. Ini merupakan salah satu jenis kurva fungsi jantung yang telah dibahas dalam Bab 9. Perhatikan bahwa tingkat plateau pada kurva curah jantung normal ini sekitar 13 L/menit, yaitu 2,5 kali curah jantung normal sekitar 5 L/menit. Hal ini berarti bahwa jantung manusia normal, yang berfungsi tanpa stimulasi khusus apa pun, dapat memompa aliran balik vena hingga sekitar 2,5 kali aliran balik vena normal sebelum jantung menjadi faktor pembatas dalam pengendalian curah jantung.
Pada Gambar 20-5 juga ditunjukkan beberapa kurva curah jantung lain untuk jantung yang tidak memompa secara normal. Kurva paling atas menunjukkan jantung hiperaktif (hypereffective hearts) yang memompa lebih baik daripada normal. Kurva paling bawah menunjukkan jantung hipoaktif (hypoeffective hearts) yang memompa pada tingkat di bawah normal.
Faktor-Faktor yang Menyebabkan Jantung Menjadi Hiperaktif
Dua jenis faktor yang dapat membuat jantung menjadi pompa yang lebih baik daripada normal adalah: (1) stimulasi saraf dan (2) hipertrofi otot jantung.
Stimulasi Saraf Dapat Meningkatkan Kemampuan Pompa Jantung
Dalam Bab 9 telah dijelaskan bahwa kombinasi antara (1) stimulasi simpatis dan (2) penghambatan parasimpatis menghasilkan dua efek yang meningkatkan efektivitas pemompaan jantung:
- Meningkatkan frekuensi jantung secara signifikan—pada orang muda, dari tingkat normal sekitar 72 denyut/menit hingga 180–200 denyut/menit.
- Meningkatkan kekuatan kontraksi jantung (yang disebut peningkatan kontraktilitas) hingga dua kali kekuatan normal.
Gabungan kedua efek ini memungkinkan eksitasi saraf maksimal pada jantung meningkatkan tingkat plateau kurva curah jantung hingga hampir dua kali plateau kurva normal, sebagaimana ditunjukkan oleh tingkat 25 L/menit pada kurva paling atas dalam Gambar 20-5.
Hipertrofi Jantung Dapat Meningkatkan Efektivitas Pemompaan
Peningkatan beban kerja jangka panjang, selama tidak berlebihan hingga merusak jantung, menyebabkan otot jantung bertambah massa dan kekuatan kontraktilnya, sama seperti latihan fisik berat yang menyebabkan hipertrofi otot rangka.
Sebagai contoh, jantung pelari maraton sering mengalami peningkatan massa sebesar 50–75 persen. Faktor ini dapat meningkatkan tingkat plateau kurva curah jantung sebesar 60–100 persen, sehingga memungkinkan jantung memompa curah jantung dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada biasanya.
Apabila stimulasi saraf jantung dan hipertrofi jantung terjadi secara bersamaan, seperti pada pelari maraton, efek totalnya dapat memungkinkan jantung memompa hingga 30–40 L/menit, sekitar 2,5 kali tingkat yang dapat dicapai oleh rata-rata orang. Peningkatan kemampuan pemompaan ini merupakan salah satu faktor terpenting yang menentukan performa waktu tempuh seorang pelari.
Comments (0)