Mekanisme kontraksi dan sistol atrium
Kontraksi miokardium terjadi berkat interaksi protein aktin dan miosin dengan partisipasi ion kalsium. Berbeda dengan otot rangka, kardiomiosit menerima $Ca^{2+}$ tidak hanya dari retikulum endoplasma, tetapi juga dari lingkungan ekstraseluler. Fenomena ini disebut «ledakan kalsium».
Siklus dimulai dengan sistol atrium, yang berlangsung selama 110 ms di sebelah kanan dan 100 ms di sebelah kiri. Pada saat ini, darah dipompa ke dalam ventrikel. Aurikula jantung memegang peran penting: aurikula memastikan peregangan atrium yang diperlukan dan bekerja sebagai pompa tambahan. Bagian jantung kanan dan kiri berkontraksi hampir secara bersamaan, dengan asinkroni minimal karena karakteristik penyebaran eksitasi.
Periode ketegangan dan ejeksi darah
Sistol ventrikel dimulai dengan periode ketegangan, yang terdiri dari dua tahap:
- Kontraksi asinkron.
- Kontraksi isovolumetrik: kardiomiosit menjadi tegang, tetapi tidak memendek. Volume ruang tidak berubah karena darah tidak dapat dikompresi dan semua katup tertutup.
Begitu tekanan di ventrikel kanan mencapai 15 mmHg dan di ventrikel kiri 80 mmHg, katup semiluner membuka dan darah meluncur masuk ke dalam pembuluh darah.
Pada saat ini, katup atrioventrikular (mitral dan trikuspid) tertutup rapat. Agar daun katup tidak terbalik kembali ke atrium (prolaps), katup ditahan oleh korda tendineae yang melekat pada otot papilaris yang berkontraksi. Serat-serat ini juga bertindak sebagai peredam kejut, meredam hantaman hidrolik.
Relaksasi dan diastol
Ketika ventrikel mulai berelaksasi, tekanan di dalamnya turun di bawah tekanan di aorta dan batang pulmonal. Darah mengalir kembali, mengisi «kantong» katup semiluner dan menutupnya. Di dinding aorta terdapat serat elastis dan kolagen: serat-serat ini meredam hantaman darah dan mengembalikan katup ke posisi semula (fungsi ini diperhitungkan saat membuat katup buatan).
Selanjutnya terjadi fase relaksasi isovolumetrik (60 ms untuk ventrikel kanan dan 80 ms untuk ventrikel kiri). Panjang serat otot konstan, katup tertutup, dan tekanan turun hingga 5–10 mmHg.
Pengisian darah ke ventrikel
Darah masuk ke jantung dari vena hanya selama diastol. Pengisian ventrikel dibagi menjadi beberapa fase:
- Pengisian cepat (80 ms). Katup atrioventrikular terbuka. Darah dengan cepat mengisi ruangan karena perbedaan tekanan dan relaksasi dinding yang tajam. Pengisian arteri koroner menciptakan apa yang disebut «kerangka hidrolik», yang secara fisik membantu ventrikel mengembang. Tekanan turun hampir ke nol.
- Pengisian lambat (160–170 ms). Aliran darah melambat karena penurunan gradien tekanan dan resistensi elastis dinding ventrikel.
Pengisian diakhiri dengan sistol atrium berikutnya.
Kerja jantung dan hemodinamika
Kerja fisik jantung sama dengan produk dari perubahan tekanan dikalikan dengan perubahan volume darah ($ \Delta P \times \Delta V $). Pada grafik «tekanan-volume», kerja ini tampak sebagai luas loop.
- Peningkatan aliran balik vena (hukum Starling): menyebabkan peningkatan volume sekuncup dan kerja jantung, sementara tekanan darah tidak meningkat.
- Peningkatan resistensi vaskular (afterload): memaksa jantung melakukan kerja yang lebih besar dan meningkatkan tekanan darah, tetapi volume sekuncup tetap tidak berubah.
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Fase apa saja yang membentuk periode ejeksi darah dari ventrikel?
Periode ejeksi darah dari ventrikel terdiri dari dua fase berurutan.
- Ejeksi darah cepat — berlangsung selama 120 ms, disertai dengan pembukaan katup aorta dan curah jantung maksimal.
- Ejeksi darah lambat — berlangsung selama 130 ms, ditandai dengan penurunan kecepatan aliran sebelum penutupan katup.
Selama kedua fase tersebut, tekanan di ventrikel melebihi tekanan di batang pulmonal dan aorta.
Bunyi jantung (fenomena akustik) apa saja yang muncul pada berbagai fase siklus jantung?
Pada berbagai fase siklus jantung, normalnya muncul bunyi jantung pertama dan kedua, dan saat pencatatan fonokardiogram juga dicatat bunyi jantung ke-3 dan ke-4.
- Bunyi I — sistolik, muncul pada awal sistol ventrikel (periode kontraksi isovolumetrik) saat penutupan katup atrioventrikular.
- Bunyi II — diastolik, muncul pada awal diastol akibat penutupan katup aorta dan batang pulmonal.
Bagaimana tekanan di atrium berubah selama siklus jantung?
Tekanan di atrium selama siklus jantung berubah: pada kurva tekanan di atrium kiri tercatat fluktuasi amplitudo rendah. Saat tekanan di atrium meningkat, darah mengalir ke ventrikel. Setelah katup trikuspid terbuka, tekanan di atrium dan vena turun karena darah mengalir dari atrium kanan ke ventrikel kanan. Pada saat diastol atrium kanan, tekanan di dalamnya dan di vena cava menurun, yang memfasilitasi aliran darah dari vena di bagian bawah.
Sangat mudah untuk mengingat urutan aliran darah saat diastol: Vena → Atrium → Ventrikel. Selama sistol, masuknya darah ke jantung sepenuhnya diblokir.
Soal-soal dari kelas dan ujian
Mengapa volume ventrikel tidak berubah selama kontraksi isovolumetrik?
Pada fase ini, katup atrioventrikular dan semiluner tertutup rapat, dan darah adalah cairan yang tidak dapat dikompresi. Oleh karena itu, serat otot menjadi tegang, tetapi tidak dapat mengubah panjang total dan volume ruang.
Apa yang dimaksud dengan «kerangka hidrolik jantung»?
Ini adalah efek fisik yang terjadi pada awal relaksasi miokardium saat pembuluh koroner terisi darah. Pembuluh yang terisi memberikan kekakuan pada dinding ventrikel, membantu mereka mengembang dan menyedot darah.
Apa yang memastikan daya tahan katup jantung?
Daya tahan dicapai melalui peredam kejut: katup atrioventrikular diamankan oleh tegangan korda tendineae yang elastis, dan katup semiluner oleh kompleks serat kolagen dan elastin di dinding pembuluh darah.
Topik lain untuk dipelajari
- Kopling eksitasi-kontraksi (peran sistem T)
- Grafik perubahan tekanan di ruang jantung
- Mekanisme timbulnya bunyi jantung pada FKG
- Hukum Frank-Starling dan regulasi volume sekuncup
- Fisika hemodinamika: perhitungan kerja jantung
Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Fisiologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Panduan lengkap mengenai topik «Fase siklus jantung» dan 4.128 halaman materi lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 118 video pembelajaran untuk mata kuliah ini
Topik lain di bagian «Fisiologi Jantung»
Video pembelajaran gratis: FisiologiPelajaran singkat beserta ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.