SISTEM KARDIOVASKULAR: FISIOLOGI, FUNGSI ORGAN, HISTOLOGI - ANATOMI DAN FISIOLOGI - 2026

Sistem kardiovaskular adalah kumpulan saluran darah yang kompleks yang mengangkut zat antara sel dan darah, dan antara darah dan persekitaran. Komponennya adalah jantung, saluran darah dan darah.

Fungsi sistem kardiovaskular adalah: 1) mengedarkan oksigen dan nutrien ke tisu badan; 2) mengangkut produk karbon dioksida dan sisa metabolik dari tisu ke paru-paru dan organ perkumuhan; 3) menyumbang kepada fungsi sistem imun dan termoregulasi.

Sumber: Edoarado

Jantung berfungsi sebagai dua pam, satu untuk peredaran paru-paru dan satu untuk sistemik. Kedua-dua peredaran memerlukan ruang jantung untuk berkontraksi secara teratur, menggerakkan darah secara tidak langsung.

Peredaran pulmonari adalah aliran darah antara paru-paru dan jantung. Ia membolehkan pertukaran gas darah dan alveoli paru. Peredaran sistemik adalah aliran darah antara jantung dan seluruh badan, tidak termasuk paru-paru. Ia melibatkan saluran darah di dalam dan di luar organ.

Kajian penyakit jantung kongenital telah memungkinkan kemajuan besar dalam pemahaman tentang anatomi jantung pada bayi baru lahir dan orang dewasa, dan gen atau kromosom yang terlibat dalam kecacatan kongenital.

Sebilangan besar penyakit jantung yang diperoleh semasa hidup bergantung pada faktor seperti usia, seks, atau sejarah keluarga. Diet yang sihat, senaman fizikal, dan ubat-ubatan dapat mencegah atau mengendalikan penyakit ini.

Diagnosis penyakit sistem peredaran darah yang dipercayai telah dimungkinkan oleh kemajuan teknologi dalam pencitraan. Begitu juga, kemajuan dalam pembedahan yang memungkinkan kebanyakan kecacatan kongenital, dan banyak penyakit bukan kongenital, dapat diatasi.

Anatomi dan Histologi Jantung

Kamera

Jantung mempunyai sisi kiri dan kanan yang berbeza fungsi. Setiap sisi dibahagikan kepada dua ruang, satu bahagian atas disebut atrium dan satu bahagian bawah disebut ventrikel. Kedua-dua ruang terdiri daripada jenis otot khas yang disebut jantung.

Atria, atau ruang atas, dipisahkan oleh septum interatrium. Ventrikel, atau ruang bawah, dipisahkan oleh septum interventrikular. Dinding atrium kanan tipis.Tiga urat mengalirkan darah ke bahagian dalamnya: vena cava yang unggul dan rendah, dan sinus koronari. Darah ini berasal dari badan.

Bahagian jantung. Sumber: Diagram_of_the_human_heart_ (dipotong) _pt.svg: Karya Rhcastilhosderivatif: Ortisa

Dinding atrium kiri tiga kali lebih tebal daripada yang kanan. Empat urat paru mengeluarkan darah beroksigen ke atrium kiri. Darah ini berasal dari paru-paru.

Dinding ventrikel, terutama sebelah kiri, lebih tebal daripada atrium. Arteri pulmonari bermula dari ventrikel kanan, yang mengarahkan darah ke paru-paru. Aorta bermula dari ventrikel kiri, yang mengarahkan darah ke seluruh badan.

Permukaan dalaman ventrikel bergaris, dengan ikatan dan ikatan otot, yang disebut trabeculae carneae. Otot papillary melancarkan ke rongga ventrikel.

Injap

Setiap bukaan ventrikel dilindungi oleh injap yang menghalang pengembalian aliran darah. Terdapat dua jenis injap: atrioventricular (mitral dan tricuspid) dan semilunar (paru dan aorta).

Injap mitral, yang bicuspid, menghubungkan atrium kiri (atrium) dengan ventrikel di sisi yang sama. Injap tricuspid menghubungkan atrium kanan (atrium) dengan ventrikel di sisi yang sama.

Cusps adalah lipatan berbentuk daun dari endokardium (membran yang diperkuat dengan tisu penghubung berserat). Otot cusps dan papillary katup atrioventricular digabungkan oleh struktur, yang disebut chordae tendinae, dalam bentuk tali nipis.

Injap semilunar adalah struktur berbentuk saku. Injap paru, terdiri daripada dua risalah, menghubungkan ventrikel kanan dengan arteri pulmonari. Injap aorta, yang terdiri daripada tiga risalah, menghubungkan ventrikel kiri dengan aorta.

Jalur tisu penghubung berserat (annulus fibrosus), yang memisahkan atria dari ventrikel, menyediakan permukaan untuk pemasangan otot dan penyisipan injap.

Dinding

Dinding jantung terdiri daripada empat lapisan: endokardium (lapisan dalam), miokardium (lapisan tengah dalaman), epikardium (lapisan tengah luar), dan perikardium (lapisan luar).

Endokardium adalah lapisan sel nipis yang serupa dengan endotelium saluran darah. Miokardium mengandungi unsur-unsur jantung yang berkontraksi.

Miokardium terdiri daripada sel-sel otot. Setiap sel ini mempunyai myofibril yang membentuk unit kontraktil yang disebut sarcomeres. Setiap sarcomere mempunyai filamen aktin yang menonjol dari garis berlawanan, dan disusun di sekitar filamen myosin tebal.

Epikardium adalah lapisan sel mesothelial yang ditembusi oleh saluran koronari yang menuju ke miokardium. Saluran ini membekalkan darah arteri ke jantung.

Perikardium adalah lapisan sel epitelium yang longgar yang bergantung pada tisu penghubung. Ia membentuk kantung membran di mana jantung digantung. Ia dipasang di bawah diafragma, di sisi pleura, dan di depan sternum.

Histologi sistem vaskular

Pembuluh darah yang besar mempunyai struktur tiga lapis, yaitu: tunica intima, tunica media, dan tunica adventitia.

Tunica intima, yang merupakan lapisan paling dalam, adalah monolayer sel endotel yang diliputi oleh tisu elastik. Lapisan ini mengawal kebolehtelapan vaskular, vasokonstriksi, angiogenesis, dan mengatur pembekuan.

Tunica intima dari urat lengan dan kaki mempunyai injap yang menghalang aliran balik darah, mengarahkannya ke arah jantung. Injap ini terdiri daripada endothelium dan sedikit tisu penghubung.

Media tunica, yang merupakan lapisan antara, dipisahkan dari intima oleh kepingan elastik dalaman, yang terdiri daripada elastin. Media tunica terdiri daripada sel-sel otot licin, tertanam dalam matriks ekstraselular, dan serat elastik. Di arteri, media tunica tebal, sedangkan di urat nipis.

Tunica adventitia, yang merupakan lapisan terluar, adalah yang paling kuat dari ketiga lapisan tersebut. Ia terdiri daripada kolagen dan serat elastik. Lapisan ini adalah penghalang yang membatasi, melindungi kapal dari pengembangan. Pada arteri dan urat besar, Adventitia mengandungi vasa vasorum, saluran darah kecil yang membekalkan dinding vaskular dengan oksigen dan nutrien.

Fisiologi jantung

Sistem pemanduan

Pengecutan jantung yang kerap adalah hasil irama otot jantung yang wujud. Pengecutan bermula di atria. Ia mengikuti pengecutan ventrikel (sistol atrium dan ventrikel). Relaksasi ruang atrium dan ventrikel (diastole) berlaku.

Sistem pengaliran jantung khusus bertanggungjawab untuk menyalurkan aktiviti elektrik dan menyebarkannya ke semua bahagian miokardium. Sistem ini terdiri daripada:

- Dua jisim kecil tisu khusus, iaitu: nod sinoatrial (SA node) dan nod atrioventricular (AV node).

- Bundel-Nya dengan cabang-cabangnya dan sistem Purkinje, terletak di ventrikel.

Di hati manusia, simpul SA terletak di atrium kanan, di sebelah vena cava yang unggul. Nod AV terletak di bahagian kanan belakang septum interatrial.

Pengecutan jantung berirama berasal dari dorongan elektrik yang dihasilkan secara spontan pada nod SA. Kelajuan penghasilan impuls elektrik dikawal oleh sel perentak jantung nod ini.

Denyut nadi yang dihasilkan dalam simpul SA melewati nod AV. Kemudian, ia terus menerus melalui kumpulan His dan cabangnya ke arah sistem Purkinje, di otot ventrikel.

Otot jantung

Sel otot jantung disambungkan oleh cakera interkalasi. Sel-sel ini saling terhubung secara bersiri dan selari dan seterusnya membentuk serat otot.

Membran sel cakera yang disisipkan menyatu antara satu sama lain untuk membentuk persimpangan berkomunikasi yang telap yang membolehkan penyebaran ion cepat dan dengan itu arus elektrik. Kerana semua sel disambungkan secara elektrik, otot jantung dikatakan berfungsi sebagai syncytium elektrik.

Hati terdiri daripada dua syncytics:

- Yang satu dari atrium, dibentuk oleh dinding atrium.

- Ventrikular, terdiri daripada dinding ventrikel.

Pembahagian jantung ini membolehkan atria berkontrak sejurus sebelum ventrikel berkontrak, menjadikan jantung mengepam dengan berkesan.

Potensi tindakan otot jantung

Pengedaran ion di membran sel menghasilkan perbezaan potensi elektrik antara bahagian dalam dan luar sel, yang dikenali sebagai potensi membran.

Potensi membran rehat sel jantung mamalia ialah -90 mV. Rangsangan menghasilkan potensi tindakan, iaitu perubahan potensi membran. Potensi ini merebak dan bertanggungjawab untuk permulaan kontraksi. Potensi tindakan berlaku secara berperingkat.

Dalam fasa depolarisasi, sel jantung dirangsang dan pembukaan saluran natrium berpagar voltan dan kemasukan natrium ke dalam sel berlaku. Sebelum saluran ditutup, potensi membran mencapai +20 mV.

Pada fasa repolarisasi awal, saluran natrium ditutup, sel mula repolarisasi, dan ion kalium meninggalkan sel melalui saluran kalium.

Pada fasa dataran tinggi, pembukaan saluran kalsium dan penutupan saluran kalium dengan cepat berlaku. Fasa repolarisasi yang cepat, penutupan saluran kalsium, dan pembukaan saluran kalium yang perlahan mengembalikan sel ke potensi rehatnya.

Tindak balas kontraktil

Pembukaan saluran kalsium yang bergantung kepada voltan dalam sel otot adalah salah satu kejadian depolarisasi yang membolehkan Ca ⁺² memasuki miokardium. Ca ⁺² adalah faktor yang menyebabkan depolarisasi dan pengecutan jantung.

Setelah depolarisasi sel, kemasukan Ca ⁺² berlaku , yang memicu pelepasan Ca ⁺² tambahan, melalui saluran sensitif Ca ^{+ 2} , dalam retikulum sarkoplasma. Ini meningkatkan kepekatan Ca ⁺² seratus kali .

Tindak balas kontraktil otot jantung bermula selepas depolarisasi. Apabila sel otot berevolusi, retikulum sakoplasma menyerap lebihan Ca ⁺² . Kepekatan Ca ⁺² kembali ke tahap awal, membolehkan otot berehat.

Pernyataan mengenai hukum jantung Starling adalah "tenaga yang dilepaskan semasa pengecutan bergantung pada panjang serat awal." Pada waktu rehat, panjang awal serat ditentukan oleh tahap pengisian jantung diastolik. Tekanan yang berkembang di ventrikel sebanding dengan isipadu ventrikel pada akhir fasa pengisian.

Fungsi jantung: kitaran jantung dan elektrokardiogram

Pada akhir diastole, injap mitral dan tricuspid terbuka dan injap aorta dan paru ditutup. Sepanjang diastole, darah memasuki jantung dan mengisi atrium dan ventrikel. Kadar pengisian perlahan ketika ventrikel mengembang dan injap AV ditutup.

Kontraksi otot atrium, atau sistol atrium, mengurangkan foramina vena cava yang unggul dan inferior dan urat pulmonari. Darah cenderung ditahan di jantung oleh inersia pergerakan darah yang masuk.

Pengecutan ventrikel, atau sistol ventrikel, bermula dan injap AV ditutup. Semasa fasa ini otot ventrikel memendek sedikit dan miokardium menekan darah pada ventrikel. Ini disebut tekanan isovolumik, ia berterusan sehingga tekanan di ventrikel melebihi tekanan di aorta dan arteri pulmonari dan injapnya terbuka.

Pengukuran turun naik dalam potensi kitaran jantung tercermin dalam elektrokardiogram: gelombang P dihasilkan oleh depolarisasi atria; kompleks QRS didominasi oleh depolarisasi ventrikel; gelombang T adalah repolarisasi ventrikel.

Berfungsi sistem peredaran darah

Komponen

Peredaran dibahagikan kepada sistemik (atau periferal) dan paru. Komponen sistem peredaran darah adalah urat, venula, arteri, arteriol, dan kapilari.

Venula menerima darah dari kapilari dan secara beransur-ansur bergabung dengan urat besar. Vena membawa darah kembali ke jantung. Tekanan dalam sistem vena rendah. Dinding kapal nipis tetapi cukup berotot untuk menguncup dan mengembang. Ini membolehkan mereka menjadi simpanan darah yang terkawal.

Arteri mempunyai fungsi mengangkut darah di bawah tekanan tinggi ke tisu. Oleh kerana itu, arteri mempunyai dinding vaskular yang kuat dan darah bergerak pada kelajuan tinggi.

Arteriol adalah cabang kecil dari sistem arteri, yang bertindak sebagai saluran kawalan di mana darah diangkut ke kapilari. Arteriol mempunyai dinding otot yang kuat yang boleh menguncup atau melebar beberapa kali. Ini membolehkan arteri mengubah aliran darah jika diperlukan.

Kapilari adalah kapal kecil di arteriol yang memungkinkan pertukaran nutrien, elektrolit, hormon, dan bahan lain antara darah dan cairan interstitial. Dinding kapilari tipis dan mempunyai banyak liang yang telap ke air dan molekul kecil.

Tekanan

Apabila ventrikel berkontrak, tekanan dalaman ventrikel kiri meningkat dari sifar hingga 120 mm Hg. Ini menyebabkan injap aorta terbuka dan aliran darah dikeluarkan ke aorta, yang merupakan arteri pertama peredaran sistemik. Tekanan maksimum semasa sistol disebut tekanan sistolik.

Injap aorta kemudian ditutup dan ventrikel kiri mengendur, sehingga darah dapat masuk dari atrium kiri melalui injap mitral. Tempoh berehat disebut diastole. Dalam tempoh ini tekanan turun menjadi 80 mm Hg.

Oleh itu, perbezaan antara tekanan sistolik dan diastolik adalah, 40 mm Hg, yang dinyatakan sebagai tekanan nadi. Pokok arteri kompleks mengurangkan tekanan denyutan, menjadikan, dengan beberapa denyutan, aliran darah ke tisu berterusan.

Pengecutan ventrikel kanan, yang berlaku serentak dengan kiri, mendorong darah melalui injap paru dan memasuki arteri pulmonari. Ini dibahagikan kepada arteri kecil, arteriol dan kapilari peredaran pulmonari. Tekanan paru jauh lebih rendah (10–20 mm Hg) daripada tekanan sistemik.

Tindak balas peredaran darah terhadap pendarahan

Pendarahan boleh berlaku luaran atau dalaman. Apabila besar, mereka memerlukan rawatan perubatan segera. Penurunan volume darah yang ketara menyebabkan penurunan tekanan darah, yang merupakan kekuatan yang menggerakkan darah dalam sistem peredaran darah untuk menyediakan oksigen yang diperlukan oleh tisu untuk tetap hidup.

Penurunan tekanan darah dirasakan oleh baroreceptors, yang menurunkan kadar pembuangannya. Pusat kardiovaskular batang otak yang terletak di pangkal otak mengesan penurunan aktiviti basoreceptor, yang melancarkan rangkaian mekanisme homeostatik yang berusaha untuk mengembalikan tekanan darah normal.

Pusat kardiovaskular medula meningkatkan rangsangan simpatik pada simpul sinoatrium kanan, yang: 1) meningkatkan daya penguncupan otot jantung, meningkatkan jumlah darah yang dipam dengan setiap nadi; 2) meningkatkan bilangan rentak per unit masa. Kedua-dua proses meningkatkan tekanan darah.

Pada masa yang sama, pusat kardiovaskular medula merangsang pengecutan (vasokonstriksi) saluran darah tertentu, memaksa sebahagian daripada darah yang dikandungnya bergerak ke seluruh sistem peredaran darah, termasuk jantung, meningkatkan tekanan darah.

Tindak balas peredaran darah terhadap senaman

Semasa bersenam, tisu badan memerlukan keperluan oksigen. Oleh itu, semasa latihan aerobik yang melampau, kadar pengepaman darah ke jantung harus meningkat dari 5 hingga 35 liter seminit. Mekanisme yang paling jelas untuk mencapai ini adalah peningkatan bilangan degupan jantung per unit masa.

Peningkatan denyutan disertai dengan: 1) vasodilatasi arteri pada otot; 2) vasokonstriksi dalam sistem pencernaan dan buah pinggang; 3) vasokonstriksi urat, yang meningkatkan pengembalian vena ke jantung dan, oleh itu, jumlah darah yang dapat dipamnya. Oleh itu, otot menerima lebih banyak darah dan oleh itu lebih banyak oksigen

Sistem saraf, terutamanya pusat kardiovaskular medula, memainkan peranan penting dalam tindak balas ini untuk bersenam melalui rangsangan simpatik.

Embriologi

Pada minggu ke-4 perkembangan embrio manusia, sistem peredaran darah dan darah mulai terbentuk menjadi "pulau darah" yang muncul di dinding mesodermal kantung kuning telur. Pada masa ini, embrio mulai terlalu besar untuk pengedaran oksigen berlaku hanya melalui penyebaran.

Darah pertama, yang terdiri daripada eritrosit nukleus seperti reptilia, amfibi, dan ikan, berasal dari sel yang disebut hemangioblast, yang terletak di "pulau darah."

Dalam minggu 6-8, pengeluaran darah, yang terdiri daripada sel darah merah tanpa nukleus mamalia, mulai bergerak ke hati. Menjelang bulan ke-6, eritrosit menjajah sumsum tulang dan pengeluarannya oleh hati mula menurun, berhenti pada awal neonatal.

Pembuluh darah embrio dibentuk oleh tiga mekanisme:

- Coalescence in situ (vasculogenesis).

- Migrasi sel prekursor endotel (angioblast) ke arah organ.

- Perkembangan dari kapal yang ada (angiogenesis).

Jantung timbul dari mesoderm dan mula berdegup pada minggu keempat kehamilan. Semasa pengembangan kawasan serviks dan cephalic, tiga lengkungan cabang pertama embrio membentuk sistem arteri karotid.

Penyakit: senarai separa

Aneurisme . Pelebaran segmen arteri yang lemah disebabkan oleh tekanan darah.

Aritmia . Penyimpangan dari normal irama jantung kerana kerosakan pada pengaliran elektrik jantung.

Aterosklerosis . Penyakit kronik yang disebabkan oleh pemendapan (plak) lipid, kolesterol, atau kalsium pada endotelium arteri besar.

Kecacatan kongenital . Kelainan genetik atau persekitaran dari sistem peredaran darah semasa lahir.

Dyslipidemias . Tahap lipoprotein darah yang tidak normal. Lipoprotein memindahkan lipid antara organ.

Endokarditis . Keradangan endokardium yang disebabkan oleh jangkitan bakteria dan kadang-kadang kulat.

Penyakit serebrovaskular . Kerosakan mendadak kerana pengurangan aliran darah di bahagian otak.

Penyakit valvular . Kegagalan injap mitral untuk mencegah aliran darah yang tidak betul.

Gagal hati . Ketidakupayaan jantung berkontraksi dan berehat dengan berkesan, mengurangkan prestasinya dan menjejaskan peredaran darah.

Hipertensi . Tekanan darah lebih besar daripada 140/90 mm Hg. Menghasilkan aterogenesis dengan merosakkan endotelium

Infark . Kematian sebahagian miokardium disebabkan oleh gangguan aliran darah oleh trombus yang tersekat di arteri koronari.

Vena varikos dan buasir . Cacar air adalah urat yang tersebar oleh darah. Buasir adalah kumpulan urat varikos di dubur.

Rujukan

1. Aaronson, PI, Ward, JPT, Wiener, CM, Schulman, SP, Gill, JS 1999. Sistem kardiovaskular sekilas Blackwell, Oxford.
2. Artman, M., Benson, DW, Srivastava, D., Joel B. Steinberg, JB, Nakazawa, M. 2005. Perkembangan kardiovaskular dan malformasi kongenital: mekanisme molekul dan genetik. Blackwell, Malden.
3. Barrett, KE, Brooks, HL, Barman, SM, Yuan, JX-J. 2019. Kajian Ganong mengenai fisiologi perubatan. McGraw-Hill, New York.
4. Burggren, WW, Keller, BB 1997. Perkembangan sistem kardiovaskular: molekul kepada organisma. Cambridge, Cambridge.
5. Dzau, VJ, Duke, JB, Liew, C.-C. 2007. Genetik dan genomik kardiovaskular untuk ahli kardiologi, Blackwell, Malden.
6. Petani, CG1999. Evolusi sistem kardio-paru vertebrata. Kajian Tahunan Fisiologi, 61, 573–592.
7. Gaze, DC 2012. Sistem kardiovaskular - fisiologi, diagnostik dan implikasi klinikal. InTech, Rijeka.
8. Gittenberger-de Groot, AC, Bartelings, MM, Bogers, JJC, Boot, MJ, Poelmann, RE 2002. Embriologi batang arteri biasa. Kemajuan dalam Kardiologi Pediatrik, 15, 1–8.
9. Gregory K. Snyder, GK, Sheafor, BA 1999. Sel darah merah: inti dalam evolusi sistem peredaran vertebrata. Ahli Zoologi Amerika, 39, 89–198.
10. Hall, JE 2016. Buku teks fisiologi perubatan Guyton dan Hall. Elsevier, Philadelphia.
11. Hempleman, SC, Warburton, SJ 2013. Embriologi perbandingan badan karotid. Fisiologi Pernafasan & Neurobiologi, 185, 3-8.
12. Muñoz-Chápuli, R., Carmona, R., Guadix, JA, Macías, D., Pérez-Pomares, JM 2005. Asal sel endotel: pendekatan evo-devo untuk peralihan invertebrata / vertebrata sistem peredaran darah . Evolusi & Pembangunan, 7, 351–358.
13. Rogers, K. 2011. Sistem kardiovaskular. Penerbitan Pendidikan Britannica, New York.
14. Safar, ME, Frohlich, ED 2007. Atherosclerosis, arteri besar dan risiko kardiovaskular. Karger, Basel.
15. Saksena, FB 2008. Atlas warna tanda-tanda penyakit kardiovaskular tempatan dan sistemik. Blackwell, Malden.
16. Schmidt-Rhaesa, A. 2007. Evolusi sistem organ. Oxford, Oxford.
17. Taylor, RB 2005. Penyakit Kardiovaskular Taylor: Buku Panduan. Springer, New York.
18. Topol, EJ, et al. 2002. Buku Teks Perubatan Kardiovaskular. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Whittemore, S., Cooley, DA 2004. Sistem peredaran darah. Chelsea House, New York.
20. Willerson, JT, Cohn, JN, Wellens, HJJ, Holmes, DR, Jr. 2007. Perubatan kardiovaskular. Springer, London.