Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 20-29
PENGENDALIAN ALIRAN DARAH KORONER
Metabolisme Lokal Otot Merupakan Pengendali Utama Aliran Darah Koroner
Aliran darah melalui sistem koroner diatur terutama oleh vasodilatasi arteriola lokal sebagai respons terhadap kebutuhan nutrisi otot jantung. Artinya, setiap kali kekuatan kontraksi jantung meningkat, laju aliran darah koroner juga meningkat. Sebaliknya, penurunan aktivitas jantung disertai dengan penurunan aliran darah koroner.
Regulasi lokal aliran darah koroner ini serupa dengan yang terjadi pada banyak jaringan tubuh lainnya, terutama pada otot rangka.
Kebutuhan Oksigen Merupakan Faktor Utama dalam Regulasi Lokal Aliran Darah Koroner
Aliran darah pada arteri koroner biasanya diatur hampir tepat sebanding dengan kebutuhan oksigen miokardium. Dalam keadaan normal, sekitar 70% oksigen dalam darah arteri koroner diekstraksi ketika darah mengalir melalui otot jantung. Karena hanya sedikit oksigen yang tersisa, tambahan oksigen untuk miokardium hampir tidak dapat diberikan kecuali jika aliran darah koroner meningkat. Untungnya, aliran darah koroner meningkat hampir secara langsung sebanding dengan setiap peningkatan konsumsi oksigen metabolik oleh jantung.
Mekanisme pasti bagaimana peningkatan konsumsi oksigen menyebabkan dilatasi koroner belum diketahui secara pasti. Banyak peneliti menduga bahwa penurunan konsentrasi oksigen dalam jantung menyebabkan pelepasan zat-zat vasodilator dari sel otot, dan zat-zat tersebut melebarkan arteriola. Salah satu zat dengan kemampuan vasodilatasi yang sangat kuat adalah adenosin.
Pada keadaan konsentrasi oksigen yang sangat rendah di dalam sel otot, sebagian besar ATP sel akan diuraikan menjadi adenosin monofosfat (AMP). Sebagian kecil AMP kemudian diuraikan lebih lanjut dan melepaskan adenosin ke cairan jaringan otot jantung, yang menghasilkan peningkatan aliran darah koroner lokal. Setelah adenosin menyebabkan vasodilatasi, sebagian besar zat tersebut diserap kembali ke dalam sel jantung untuk digunakan kembali dalam pembentukan ATP.
Adenosin bukan satu-satunya produk vasodilator yang telah diidentifikasi; zat lain meliputi senyawa fosfat adenosin, ion kalium, ion hidrogen, karbon dioksida, prostaglandin, dan nitrit oksida.
Mekanisme vasodilatasi koroner selama peningkatan aktivitas jantung belum dapat dijelaskan sepenuhnya oleh adenosin. Agen farmakologis yang menghambat atau sebagian menghambat efek vasodilator adenosin tidak sepenuhnya mencegah vasodilatasi koroner yang disebabkan oleh peningkatan aktivitas otot jantung.
Penelitian pada otot rangka juga menunjukkan bahwa infus adenosin secara terus-menerus hanya mempertahankan dilatasi vaskular selama 1 hingga 3 jam, sedangkan aktivitas otot tetap mampu melebarkan pembuluh darah lokal bahkan ketika adenosin tidak lagi dapat menimbulkan efek tersebut. Oleh karena itu, mekanisme vasodilator lain yang telah disebutkan sebelumnya juga perlu diperhatikan.
Pengendalian Saraf terhadap Aliran Darah Koroner
Stimulasi saraf otonom ke jantung dapat memengaruhi aliran darah koroner secara langsung maupun tidak langsung.
Efek langsung terjadi akibat kerja zat neurotransmiter asetilkolin dari saraf vagus dan norepinefrin dari saraf simpatis pada pembuluh koroner. Efek tidak langsung terjadi akibat perubahan sekunder aliran darah koroner yang disebabkan oleh peningkatan atau penurunan aktivitas jantung.
Efek tidak langsung, yang umumnya berlawanan dengan efek langsung, memiliki peran yang jauh lebih penting dalam pengendalian normal aliran darah koroner. Dengan demikian, stimulasi simpatis yang melepaskan norepinefrin dari saraf simpatis serta epinefrin dan norepinefrin dari medula adrenal akan meningkatkan frekuensi denyut jantung dan kontraktilitas jantung serta meningkatkan laju metabolisme jantung.
Peningkatan metabolisme jantung tersebut kemudian mengaktifkan mekanisme regulasi aliran darah lokal yang melebarkan pembuluh koroner, sehingga aliran darah meningkat kira-kira sebanding dengan kebutuhan metabolik miokardium. Sebaliknya, stimulasi vagal yang melepaskan asetilkolin memperlambat denyut jantung dan sedikit menurunkan kontraktilitas jantung. Efek-efek ini menurunkan konsumsi oksigen jantung dan karena itu secara tidak langsung menyebabkan konstriksi arteri koroner.
Efek Langsung Rangsangan Saraf pada Vaskular Koroner
Distribusi serabut saraf parasimpatis (vagal) ke sistem koroner ventrikel tidak terlalu banyak. Namun, asetilkolin yang dilepaskan oleh stimulasi parasimpatis memiliki efek langsung berupa dilatasi arteri koroner.
Sebaliknya, persarafan simpatis pada pembuluh koroner jauh lebih luas. Dalam Bab 61 dijelaskan bahwa neurotransmiter simpatis norepinefrin dan epinefrin dapat menimbulkan efek vasokonstriksi atau vasodilatasi, tergantung pada ada atau tidaknya reseptor konstriktor maupun dilator pada dinding pembuluh darah.
Reseptor konstriktor disebut reseptor alfa, sedangkan reseptor dilator disebut reseptor beta. Baik reseptor alfa maupun beta terdapat pada pembuluh koroner. Secara umum, pembuluh koroner epikardial memiliki dominasi reseptor alfa, sedangkan arteri intramuskular mungkin memiliki dominasi reseptor beta. Oleh karena itu, stimulasi simpatis secara teoritis dapat menyebabkan konstriksi atau dilatasi koroner ringan secara keseluruhan, meskipun biasanya menyebabkan konstriksi.
Pada sebagian individu, efek vasokonstriktor alfa tampak sangat berlebihan. Individu-individu ini dapat mengalami iskemia miokard vasospastik selama periode aktivitas simpatis yang berlebihan, sering kali disertai nyeri angina.
Faktor metabolik, terutama konsumsi oksigen miokardium, merupakan pengendali utama aliran darah miokardium. Setiap kali efek langsung stimulasi saraf menurunkan aliran darah koroner, pengendalian metabolik aliran koroner biasanya mengatasi efek saraf langsung tersebut dalam beberapa detik.
KARAKTERISTIK KHUSUS METABOLISME OTOT JANTUNG
Prinsip-prinsip dasar metabolisme seluler yang dibahas pada Bab 68 hingga 73 berlaku pada otot jantung sebagaimana pada jaringan lain, tetapi terdapat beberapa perbedaan kuantitatif.
Yang paling penting, dalam kondisi istirahat, otot jantung normal menggunakan lebih banyak asam lemak daripada karbohidrat sebagai sumber energi (sekitar 70% energi berasal dari asam lemak). Namun, seperti halnya jaringan lain, dalam kondisi anaerob atau iskemik, metabolisme jantung harus menggunakan mekanisme glikolisis anaerob untuk menghasilkan energi.
Akan tetapi, glikolisis mengonsumsi sejumlah besar glukosa darah dan pada saat yang sama menghasilkan sejumlah besar asam laktat di jaringan jantung. Keadaan ini kemungkinan merupakan salah satu penyebab nyeri jantung pada kondisi iskemia jantung, sebagaimana akan dibahas kemudian dalam bab ini.
Seperti pada jaringan lain, lebih dari 95% energi metabolik yang dilepaskan dari makanan digunakan untuk membentuk ATP di dalam mitokondria. ATP ini kemudian berfungsi sebagai pembawa energi untuk kontraksi otot jantung dan fungsi seluler lainnya.
Pada iskemia koroner berat, ATP pertama-tama diuraikan menjadi adenosin difosfat (ADP), kemudian menjadi AMP dan adenosin. Karena membran sel otot jantung sedikit permeabel terhadap adenosin, sebagian besar zat ini dapat berdifusi keluar dari sel otot menuju sirkulasi darah.
Adenosin yang dilepaskan diyakini merupakan salah satu zat yang menyebabkan dilatasi arteriola koroner selama hipoksia koroner, sebagaimana telah dibahas sebelumnya. Namun, hilangnya adenosin juga memiliki konsekuensi seluler yang serius.
Dalam waktu hanya sekitar 30 menit setelah terjadinya iskemia koroner berat, seperti yang terjadi setelah infark miokard, sekitar setengah dari basa adenin dapat hilang dari sel otot jantung yang terkena. Selain itu, kehilangan ini hanya dapat digantikan melalui sintesis adenin baru dengan kecepatan sekitar 2% per jam.
Oleh karena itu, apabila episode iskemia koroner berat berlangsung selama 30 menit atau lebih, perbaikan iskemia mungkin sudah terlambat untuk mencegah cedera dan kematian sel jantung. Hal ini hampir pasti merupakan salah satu penyebab utama kematian sel jantung selama iskemia miokard.
PENYAKIT JANTUNG ISKEMIK
Penyebab kematian yang paling sering di negara-negara Barat adalah penyakit jantung iskemik, yang terjadi akibat aliran darah koroner yang tidak mencukupi. Sekitar 35% penduduk Amerika Serikat yang berusia 65 tahun atau lebih meninggal karena penyebab ini.
Sebagian kematian terjadi secara mendadak akibat oklusi koroner akut atau fibrilasi jantung, sedangkan kematian lainnya terjadi secara perlahan selama beberapa minggu hingga beberapa tahun akibat melemahnya fungsi pompa jantung secara progresif.
Dalam bab ini dibahas iskemia koroner akut yang disebabkan oleh oklusi koroner akut dan infark miokard. Pada Bab 22 akan dibahas gagal jantung kongestif, yang sering disebabkan oleh peningkatan iskemia koroner secara perlahan dan melemahnya otot jantung.
Aterosklerosis Merupakan Penyebab Utama Penyakit Jantung Iskemik
Penyebab yang sering menimbulkan penurunan aliran darah koroner adalah aterosklerosis. Proses aterosklerosis dibahas dalam kaitannya dengan metabolisme lipid pada Bab 69.
Secara singkat, pada individu yang memiliki predisposisi genetik terhadap aterosklerosis, yang mengalami kelebihan berat badan atau obesitas dan menjalani gaya hidup sedentari, atau yang memiliki hipertensi serta kerusakan sel endotel pembuluh darah koroner, sejumlah besar kolesterol secara bertahap akan mengendap di bawah endotel pada banyak titik di arteri di seluruh tubuh.
Secara bertahap, daerah endapan ini diinfiltrasi oleh jaringan fibrosa dan sering kali mengalami kalsifikasi. Hasil akhirnya adalah terbentuknya plak aterosklerotik yang menonjol ke dalam lumen pembuluh darah dan menyumbat atau menyumbat sebagian aliran darah.
Lokasi yang sering menjadi tempat berkembangnya plak aterosklerotik adalah beberapa sentimeter pertama dari arteri koroner utama.
Oklusi Akut Arteri Koroner
Oklusi akut arteri koroner biasanya terjadi pada seseorang yang telah memiliki penyakit jantung koroner aterosklerotik yang mendasari, tetapi hampir tidak pernah terjadi pada seseorang dengan sirkulasi koroner normal. Oklusi akut dapat disebabkan oleh berbagai faktor, di antaranya sebagai berikut:
- Plak aterosklerotik dapat menyebabkan terbentuknya bekuan darah lokal yang disebut trombus yang menyumbat arteri. Trombus biasanya terbentuk pada lokasi tempat plak arteriosklerotik mengalami ruptur menembus endotel sehingga bersentuhan langsung dengan darah yang mengalir. Karena permukaan plak tidak rata, trombosit darah melekat padanya, fibrin mengendap, dan eritrosit terperangkap sehingga membentuk bekuan darah yang terus membesar hingga menyumbat pembuluh darah. Kadang-kadang, bekuan tersebut terlepas dari tempat perlekatannya pada plak aterosklerotik dan mengalir ke cabang yang lebih perifer dari pohon arteri koroner, lalu menyumbat arteri pada lokasi tersebut. Trombus yang mengalir melalui arteri dengan cara ini dan menyumbat pembuluh darah pada lokasi yang lebih distal disebut embolus koroner.
- Banyak klinisi meyakini bahwa spasme lokal otot polos arteri koroner juga dapat terjadi. Spasme tersebut mungkin disebabkan oleh iritasi langsung otot polos dinding arteri oleh tepi plak arteriosklerotik, atau dapat pula disebabkan oleh refleks saraf lokal yang menimbulkan kontraksi berlebihan pada dinding pembuluh koroner. Spasme tersebut kemudian dapat menyebabkan trombosis sekunder pada pembuluh darah.
Nilai Penyelamat Kehidupan dari Sirkulasi Kolateral pada Jantung
Derajat kerusakan otot jantung yang disebabkan oleh penyempitan aterosklerotik arteri koroner yang berkembang secara perlahan atau oleh oklusi koroner mendadak sangat ditentukan oleh derajat sirkulasi kolateral yang telah berkembang sebelumnya atau yang dapat terbuka dalam hitungan menit setelah oklusi.
Pada jantung normal, hampir tidak terdapat hubungan besar di antara arteri koroner utama. Namun, terdapat banyak anastomosis di antara arteri yang lebih kecil dengan diameter 20 hingga 250 mikrometer, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 21-6.
Ketika terjadi oklusi mendadak pada salah satu arteri koroner besar, anastomosis kecil tersebut mulai berdilatasi dalam beberapa detik. Namun, aliran darah melalui kolateral yang sangat kecil ini biasanya kurang dari setengah jumlah yang diperlukan untuk mempertahankan hidup sebagian besar otot jantung yang kini harus disuplainya. Diameter pembuluh kolateral tidak banyak membesar selama 8 hingga 24 jam berikutnya. Setelah itu, aliran kolateral mulai meningkat, menjadi dua kali lipat pada hari kedua atau ketiga dan sering kali mencapai aliran koroner normal atau hampir normal dalam waktu sekitar 1 bulan.
Karena perkembangan saluran kolateral ini, banyak pasien dapat pulih hampir sepenuhnya dari berbagai derajat oklusi koroner apabila area otot yang terlibat tidak terlalu luas.
Apabila aterosklerosis menyempitkan arteri koroner secara perlahan selama bertahun-tahun, bukan secara mendadak, pembuluh kolateral dapat berkembang pada saat yang sama ketika aterosklerosis menjadi semakin berat. Oleh karena itu, individu tersebut mungkin tidak pernah mengalami episode akut disfungsi jantung.
Namun, pada akhirnya proses sklerotik berkembang melampaui kemampuan suplai darah kolateral untuk memenuhi kebutuhan aliran darah yang diperlukan, dan kadang-kadang pembuluh darah kolateral itu sendiri mengalami aterosklerosis. Ketika hal ini terjadi, kemampuan kerja otot jantung menjadi sangat terbatas, dan jantung tidak mampu memompa bahkan jumlah aliran darah yang dibutuhkan secara normal. Keadaan ini merupakan salah satu penyebab tersering gagal jantung pada usia lanjut.
Infark Miokard
Segera setelah terjadi oklusi koroner akut, aliran darah berhenti pada pembuluh koroner di distal lokasi oklusi, kecuali sejumlah kecil aliran kolateral dari pembuluh di sekitarnya. Area otot yang tidak memiliki aliran darah sama sekali atau memiliki aliran yang sangat sedikit sehingga tidak mampu mempertahankan fungsi otot jantung dikatakan mengalami infark. Keseluruhan proses ini disebut infark miokard.
Segera setelah infark mulai terjadi, sejumlah kecil darah kolateral mulai menginfiltrasi area infark. Bersama dengan dilatasi progresif pembuluh darah lokal, keadaan ini menyebabkan area tersebut terisi berlebihan oleh darah yang stagnan. Pada saat yang sama, serabut otot menggunakan sisa oksigen terakhir yang terdapat dalam darah sehingga hemoglobin menjadi sepenuhnya terdeoksigenasi. Oleh karena itu, area infark berwarna cokelat kebiruan, dan pembuluh darah di area tersebut tampak mengalami kongesti meskipun tidak terdapat aliran darah yang memadai.
Pada tahap selanjutnya, dinding pembuluh darah menjadi sangat permeabel dan membocorkan cairan, jaringan otot lokal mengalami edema, serta sel otot jantung mulai membengkak akibat menurunnya metabolisme seluler. Dalam beberapa jam setelah hampir tidak adanya suplai darah, sel-sel otot jantung akan mati.
Otot jantung memerlukan sekitar 1,3 ml oksigen/100 g jaringan otot/menit hanya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sebagai perbandingan, sekitar 8 ml oksigen/100 g dikirim ke ventrikel kiri normal yang sedang beristirahat setiap menit. Oleh karena itu, apabila masih terdapat 15% hingga 30% dari aliran darah koroner normal saat istirahat, otot tidak akan mati. Namun, pada bagian sentral infark yang luas, tempat hampir tidak ada aliran darah kolateral, otot akan mengalami kematian.
Infark Subendokardial
Otot subendokardial sering mengalami infark bahkan ketika tidak terdapat bukti infark pada bagian permukaan luar jantung. Hal ini terjadi karena otot subendokardial memiliki konsumsi oksigen yang lebih tinggi dan mengalami kesulitan tambahan dalam memperoleh aliran darah yang memadai, karena pembuluh darah di subendokardium mengalami kompresi yang sangat kuat selama kontraksi sistolik jantung, sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya.
Oleh karena itu, setiap kondisi yang mengurangi aliran darah ke area mana pun pada jantung biasanya akan menyebabkan kerusakan terlebih dahulu pada daerah subendokardial, kemudian kerusakan tersebut menyebar ke arah luar menuju epikardium.
PENYEBAB KEMATIAN SETELAH OKLUSI KORONER AKUT
Penyebab kematian yang paling sering setelah infark miokard akut adalah:
- Penurunan curah jantung.
- Penumpukan darah pada pembuluh darah paru yang kemudian menyebabkan kematian akibat edema paru.
- Fibrilasi jantung.
- Kadang-kadang, ruptur jantung.
Penurunan Curah Jantung—Peregangan Sistolik dan Syok Jantung
Ketika sebagian serabut otot jantung tidak berfungsi dan sebagian lainnya terlalu lemah untuk berkontraksi dengan kuat, kemampuan pompa keseluruhan ventrikel yang terkena akan menurun secara proporsional.
Kekuatan pompa keseluruhan jantung yang mengalami infark sering kali menurun lebih besar daripada yang diperkirakan karena adanya fenomena yang disebut peregangan sistolik (systolic stretch), sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 21-7.
Baca Juga: Lighten PDF Converter OCR 6.1.1 Full Version
Ketika bagian normal otot ventrikel berkontraksi, bagian otot yang mengalami iskemia—baik yang telah mati maupun yang hanya tidak berfungsi—tidak ikut berkontraksi, tetapi justru terdorong ke arah luar oleh tekanan yang berkembang di dalam ventrikel. Akibatnya, sebagian besar gaya pompa ventrikel terbuang untuk menyebabkan penonjolan (bulging) area otot jantung yang tidak berfungsi tersebut.
Ketika jantung menjadi tidak mampu berkontraksi dengan kekuatan yang cukup untuk memompa darah dalam jumlah memadai ke sistem arteri perifer, maka terjadi gagal jantung dan kematian jaringan perifer akibat iskemia perifer.
Keadaan ini disebut syok koroner, syok kardiogenik, syok jantung, atau gagal jantung akibat curah jantung rendah (low cardiac output failure), yang akan dibahas lebih rinci pada bab berikutnya. Syok jantung hampir selalu terjadi apabila lebih dari 40% ventrikel kiri mengalami infark, dan kematian terjadi pada lebih dari 70% pasien setelah syok jantung berkembang.
Penumpukan Darah dalam Sistem Vena Tubuh
Ketika jantung tidak mampu memompa darah ke depan, darah akan tertahan di atrium dan dalam pembuluh darah paru atau dalam sirkulasi sistemik. Keadaan ini menyebabkan peningkatan tekanan kapiler, terutama di paru-paru.
Penumpukan darah di vena sering kali tidak menimbulkan masalah berarti selama beberapa jam pertama setelah infark miokard. Sebaliknya, gejala biasanya berkembang beberapa hari kemudian karena penurunan akut curah jantung menyebabkan penurunan aliran darah ke ginjal.
Selanjutnya, karena alasan yang akan dibahas dalam Bab 22, ginjal gagal mengekskresikan urin dalam jumlah yang cukup. Keadaan ini secara progresif menambah volume darah total dan pada akhirnya menyebabkan gejala kongesti.
Akibatnya, banyak pasien yang tampaknya berada dalam kondisi baik selama beberapa hari pertama setelah timbulnya gagal jantung dapat tiba-tiba mengalami edema paru akut dan sering kali meninggal dalam beberapa jam setelah munculnya gejala paru yang pertama.







Comments (0)