SIKLUS JANTUNG: FASE DAN KARAKTERISTIKNYA - BIOLOGI - 2025

The siklus jantung terdiri urutan berulang peristiwa kontraksi, relaksasi, dan mengisi ventrikel yang terjadi selama detak jantung. Fase ini biasanya digeneralisasikan dalam fungsi sistolik dan diastolik. Yang pertama mengacu pada kontraksi jantung dan yang kedua mengacu pada relaksasi organ.

Siklus dapat dipelajari dengan menggunakan metodologi yang berbeda. Jika elektrokardiogram digunakan, kita akan dapat membedakan berbagai jenis gelombang, yaitu: gelombang P, kompleks QRS, gelombang T, dan terakhir gelombang U, di mana masing-masing sesuai dengan peristiwa siklus listrik jantung yang tepat, terkait dengan fenomena depolarisasi dan repolarisasi.

Sumber: DanielChangMD merevisi karya asli DestinyQx

Cara grafik klasik untuk menggambarkan siklus jantung disebut diagram Wiggers.

Fungsi siklus jantung adalah untuk mencapai distribusi darah ke seluruh jaringan. Agar cairan tubuh ini mencapai sirkulasi yang efektif melalui sistem pembuluh tubuh, harus ada pompa yang memberikan tekanan yang cukup untuk memindahkannya: jantung.

Dari sudut pandang medis, studi tentang siklus jantung berguna untuk mendiagnosis serangkaian patologi jantung.

Perspektif sejarah

Studi yang terkait dengan siklus jantung dan fungsi jantung dimulai pada awal abad ke-18, di mana peneliti Harvey pertama kali mendeskripsikan gerakan jantung. Kemudian, di abad ke-20, Wiggers merepresentasikan gerakan-gerakan ini secara grafis (lebih lanjut tentang grafik ini nanti).

Berkat kontribusi para ilmuwan tersebut, siklus jantung didefinisikan sebagai periode waktu terjadinya fenomena sistol dan diastol. Pertama, kontraksi dan pengeluaran ventrikel terjadi dan yang kedua, relaksasi dan pengisian terjadi.

Penelitian selanjutnya menggunakan otot terisolasi sebagai model eksperimental telah mengubah konsep tradisional siklus jantung yang awalnya dikemukakan oleh Wiggers.

Perubahan itu tidak dilakukan dalam hal langkah-langkah esensial dari siklus, tetapi dari dua fenomena yang disebutkan - sistol dan diastol - yang berkembang terus menerus.

Untuk alasan yang telah dikemukakan sebelumnya, Brutsaert mengusulkan serangkaian modifikasi yang lebih sejalan dengan model eksperimental, termasuk fenomena relaksasi.

Anatomi jantung

Untuk mencapai pemahaman yang lebih baik tentang siklus jantung, perlu diketahui aspek anatomi tertentu dari jantung. Organ pemompa ini ada di kerajaan hewan, tetapi sangat berbeda bergantung pada garis keturunan. Pada artikel ini kita akan fokus pada deskripsi model jantung khas mamalia.

Jantung yang ada pada mamalia ditandai terutama oleh efisiensinya. Pada manusia itu terletak di rongga dada. Dinding organ ini disebut endokardium, miokardium, dan epikardium.

Ini terdiri dari empat ruang, dua di antaranya adalah atrium dan dua sisanya adalah ventrikel. Pemisahan ini memastikan bahwa darah yang mengandung oksigen dan yang terdeoksigenasi tidak bercampur.

Darah mampu beredar di dalam jantung berkat adanya katup. Atrium kiri membuka ke ventrikel melalui katup mitral, yang bersifat bikuspid, sedangkan pembukaan atrium kanan ke ventrikel terjadi melalui katup trikuspid. Terakhir, antara ventrikel kiri dan aorta kita memiliki katup aorta.

Sifat otot jantung

Sifat otot jantung sangat mirip dengan otot rangka. Ini dapat digairahkan di bawah penerapan berbagai rangsangan, yaitu: termal, kimia, mekanik atau listrik. Perubahan fisik ini menyebabkan kontraksi dan pelepasan energi.

Salah satu aspek jantung yang paling menonjol adalah kemampuannya untuk memancarkan ritme otomatis, dengan cara yang teratur, berulang, konstan dan tanpa bantuan entitas eksternal mana pun. Faktanya, jika kita mengambil jantung amfibi dan meletakkannya dalam larutan fisiologis (larutan Ringer) itu akan terus berdetak sebentar.

Berkat sifat-sifat ini, jantung dapat berfungsi dalam pengulangan peristiwa yang berurutan yang secara kolektif disebut siklus jantung, yang akan kami jelaskan secara mendalam di bawah ini.

Apa siklus jantung?

Jantung bekerja dengan mengikuti pola dasar dari tiga fenomena: kontraksi, relaksasi, dan pengisian. Ketiga peristiwa ini terjadi terus menerus sepanjang hidup hewan.

Ejeksi ventrikel disebut fungsi sistolik dan fungsi diastolik mengacu pada pengisian darah. Keseluruhan proses ini diatur oleh simpul sinoatrial atau sinus.

Siklus dapat dipelajari dengan menggunakan metodologi yang berbeda dan dapat dipahami dari berbagai sudut pandang: seperti elektrokardiografi, yang mengacu pada urutan sinyal listrik; anatomofungsional atau ekokardiografi; dan hemodinamik yang dipelajari dengan bertekanan.

Penglihatan anatomi dan fungsional

Lima peristiwa dapat ditentukan dalam setiap detak jantung: kontraksi dan pengeluaran ventrikel isovolumik yang berhubungan dengan sistol - umumnya dikenal sebagai sistol atau kontraksi jantung; diikuti oleh relaksasi ventrikel isovolumik, pengisian atrium pasif, dan pengisian ventrikel aktif (sistol atrium), yang bersama-sama dikenal sebagai diastol atau relaksasi otot dan pengisian darah.

Dengan pendekatan ultrasonik, dilakukan dengan menggunakan gema, yang menggambarkan aliran darah melalui katup melalui bilik jantung. Hemodinamik, pada bagiannya, terdiri dari pemasangan kateter di dalam jantung dan mengukur tekanan selama setiap fase siklus.

Pengisian ventrikel aktif

Siklus dimulai dengan kontraksi atrium karena adanya potensi aksi. Darah langsung dikeluarkan ke ventrikel berkat terbukanya katup yang menghubungkan kedua ruang (lihat anatomi jantung). Saat pengisian selesai semua darah akan tertampung di ventrikel.

Kontraksi ventrikel

Setelah ventrikel terisi, fase kontraksi dimulai. Selama proses ini, katup yang terbuka saat pengisian ditutup untuk mencegah kembalinya darah.

Penyemburan

Dengan peningkatan tekanan di ventrikel, katup terbuka sehingga darah dapat mengakses pembuluh dan melanjutkan perjalanannya. Pada tahap ini, terjadi penurunan tekanan ventrikel yang signifikan.

Rasio ventrikel

Pada tahap sebelumnya kita telah menyimpulkan fenomena sistol, dan dengan inisiasi relaksasi ventrikel kita memberikan jalan ke diastol. Seperti namanya, yang terjadi pada fase ini adalah relaksasi ventrikel, mengurangi tekanan di area tersebut.

Pengisian telinga pasif

Pada tahapan yang dijelaskan di atas, kami telah membuat gradien tekanan yang akan mendukung masuknya darah secara pasif. Gradien ini akan mendukung aliran darah dari atrium ke ventrikel, menghasilkan tekanan di katup yang sesuai.

Ketika proses pengisian ini selesai, sistol baru dapat dimulai, sehingga mengakhiri lima fase yang terjadi dalam satu detak jantung.

Visi elektrokardiografi

Elektrokardiogram adalah catatan arus lokal yang terlibat dalam transmisi potensial aksi. Dalam jejak yang dihasilkan oleh elektrokardiogram, berbagai tahapan siklus jantung dapat dibedakan dengan jelas.

Gelombang yang terdeteksi dalam elektrokardiogram telah ditetapkan secara sewenang-wenang, yaitu: gelombang P, kompleks QRS, gelombang T, dan akhirnya gelombang U. Masing-masing berhubungan dengan peristiwa listrik dalam siklus.

Gelombang P.

Gelombang ini menggambarkan depolarisasi otot arteri, yang menyebar secara radial dari nodus sinoatrial ke nodus atrioventrikular (AV). Durasi rata-rata sekitar 0,11 detik, dan amplitudo sekitar 2,5 mm.

Interval PR

Penundaan transmisi impuls dari node AV dicatat pada elektrokardiogram sebagai segmen yang berlangsung sekitar 0,2 detik. Peristiwa ini terjadi antara awal gelombang P dan dimulainya kompleks QRS.

Kompleks QRS

Interval ini diukur dari awal gelombang Q hingga gelombang S. Tahapan ini merepresentasikan peristiwa depolarisasi yang meluas. Kisaran normal untuk tahap ini adalah 0,06 detik hingga 0,1.

Setiap gelombang di kompleks memiliki ciri panjang tertentu. Gelombang Q terjadi karena depolarisasi septum dan berlangsung sekitar 0,03 detik. Tinggi gelombang R berkisar antara 4 sampai 22 mm dengan durasi 0,07 detik. Terakhir, gelombang S memiliki kedalaman sekitar 6mm.

Interval ST

Interval ini sesuai dengan durasi keadaan depolarisasi dan repolarisasi. Namun, kebanyakan elektrokardiogram tidak menunjukkan segmen ST yang sebenarnya.

Gelombang T.

Tahap ini mewakili gelombang repolarisasi ventrikel. Ini mengukur sekitar 0,5 mm.

Salah satu karakteristik gelombang T adalah dapat dipengaruhi oleh serangkaian faktor fisiologis, seperti minum air dingin sebelum ujian, merokok, obat-obatan, dan lain-lain. Faktor emosional juga dapat mengubah gelombang T.

Gelombang U

Ini mewakili periode rangsangan terbesar dari ventrikel. Namun, interpretasi menjadi rumit, karena pada kebanyakan elektrokardiogram gelombang sulit untuk divisualisasikan dan dianalisis.

Representasi grafis dari siklus

Ada berbagai cara grafik untuk merepresentasikan berbagai tahapan siklus jantung. Grafik ini digunakan untuk mendeskripsikan perubahan yang terjadi sepanjang siklus dalam kaitannya dengan variabel yang berbeda selama suatu ketukan.

Diagram klasik disebut diagram Wiggers. Angka-angka ini mewakili perubahan tekanan di ruang warna dan aorta, dan variasi volume di ventrikel kiri sepanjang siklus, suara, dan rekaman setiap gelombang elektrokardiogram.

Fase ini diberi nama tergantung pada peristiwa kontraksi dan relaksasi dari ventrikel kiri. Untuk alasan simetri, apa yang benar untuk bagian kiri juga berlaku untuk bagian kanan.

Durasi fase siklus

Dua minggu setelah pembuahan, jantung yang baru terbentuk akan mulai berdenyut secara ritmis dan terkontrol. Gerakan hati ini akan mengiringi individu hingga saat kematian.

Jika kita mengasumsikan bahwa denyut jantung rata-rata berada di urutan 70 denyut setiap menit, kita akan mendapatkan bahwa diastol menunjukkan durasi 0,5 detik dan sistol 0,3 detik.

Fungsi siklus jantung

Darah dianggap sebagai cairan tubuh yang bertanggung jawab untuk pengangkutan berbagai zat pada vertebrata. Dalam sistem transportasi tertutup ini, nutrisi, gas, hormon, dan antibodi dimobilisasi berkat pemompaan darah yang terorganisir ke seluruh struktur tubuh.

Efisiensi sistem transportasi ini bertanggung jawab untuk memelihara mekanisme homeostatis dalam tubuh.

Studi klinis fungsi jantung

Pendekatan paling sederhana yang dapat digunakan oleh tenaga kesehatan profesional untuk menilai fungsi jantung adalah dengan mendengarkan suara jantung melalui dinding dada. Tes ini disebut auskultasi. Evaluasi jantung ini telah digunakan sejak jaman dahulu.

Instrumen untuk tes ini adalah stetoskop yang dipasang di dada atau punggung. Melalui instrumen ini, dua suara dapat dibedakan: satu sesuai dengan penutupan katup AV dan yang berikutnya untuk penutupan katup semilunar.

Suara abnormal dapat diidentifikasi dan dikaitkan dengan patologi, seperti murmur atau pergerakan katup yang tidak normal. Ini terjadi karena aliran tekanan darah yang mencoba masuk melalui katup yang tertutup atau sangat sempit.

Penerapan medis dari elektrokardiogram

Dalam kasus kondisi medis apa pun (seperti aritmia), tes ini dapat dideteksi. Misalnya, ketika kompleks QRS memiliki durasi yang tidak normal (kurang dari 0,06 detik atau lebih dari 0,1) itu mungkin merupakan indikasi masalah jantung.

Blok atrioventrikular, takikardia (bila denyut jantung antara 150 dan 200 denyut per menit), bradikardia (bila denyut per menit kurang dari yang diharapkan), fibrilasi ventrikel (gangguan yang mempengaruhi kontraksi jantung dan gelombang P normal digantikan oleh gelombang kecil), antara lain.

Referensi

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi. Pendidikan Pearson.
2. Dvorkin, MA, & Cardinali, DP (2011). Terbaik & Taylor. Dasar fisiologis praktik kedokteran. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Prinsip Terpadu Zoologi. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Fisiologi Hewan Komparatif: Pendekatan Lingkungan. Saya terbalik.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fisiologi hewan. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Anatomofisiologi dan patologi dasar. Editorial Paraninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Ilmu hewan. Chordates (Vol. 2). Saya terbalik.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Prancis, K., & Eckert, R. (2002). Fisiologi hewan Eckert. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Dasar-dasar Fisiologi Hewan. Penerbit Internasional Zaman Baru.
11. Diberikan, À. M. (2005). Dasar-dasar fisiologi aktivitas fisik dan olahraga. Panamerican Medical Ed.