Mekanisme kerja jantung

 MEKANISME JANTUNG SEBAGAI POMPA

Secara anatomis jantung terletak dalam rongga mediastinum dari rongga dada (toraks), diantara kedua paru.Selaput yang mengitari jantung disebut perikardium,yang terdiri  atas dua lapisan berikut ini

1.Perikardium Perietalis, yaitu lapisan luar yang melekat pada tulang dada dan selaput paru.

2.Perikardium Viseralis,yaitu lapisan permukaan dari jantung itu sendiri,yang juga disebut epikardium

                Diantara kedua lapisan selaput tersebut (kantong perikardium),terdapat sedikit cairan pelumas yang berfungsi mengurangi gesekan yang timbul akibat gerak jantung saat memompa.Cairan ini disebu cairan perikardium.

                Dinding jantung terdiri atas tiga lapisan sebagai berikut :

1.Lapisan luar disebut Epikardium atau Perikardium Viseralis.

2.Lapisan Tengah merupakan lapisan berotot,disebut miokardium.

3.Lapisan dalam disebut endokardium.

Struktur Mikro Jantung

Otot jantung terdiri atas sel-sel otot yang sangat khusus yang disebut serat otot .Selain berkontraksi seperti sel-sel otot lain sebagai respon terhadap rangsangan saraf,sel-sel jantung melepaskan sendiri potensial aksinya yang mencetuskan kontraksi.

                Serat otot jantung terdiri atas pita-pita Filamen,protein yang disebut miofilamen yang terletak berangkaian satu sama laen.Setiap pita disebut sarkomer. Sarkomer pada otot jantung berhubungan satu sama lain pada bagian tepinya untuk membentuk suatu area yang disebut dengan diskus interkalatus.Area ini merupakan bagian dengan resistensi rendah sehingga arus listrik dapat lewat.Daerah ini membentuk ikatan yang kuat antar serat,mempertahankan kohesi antar sel sedemikian rupa, sehingga tarikan satu unit kontraktil dapat diteruskan sepanjang sumbunya ke unit disebelahnya.Di sepanjang sisi serat-serat otot dekat diskus,membrane sel serat-serat yang berdekatan menyatu cukup jauh membentuk tempat-tempat pertemuan.Tempat pertemuan ini merupakan jembatan-jembatan bertahanan rendah untuk penyebaran rangsang dari satu serat ke serat lain.

Miofilamen

Filamen-filamen besar di sarkomer terbuat dari protein kontraktil jantung yang disebut miosin. Terbentuk jembatan silang yang berjalan dari filamen myosin ke filamin tipis.Filamen tipis mencangkup protein kontraktil kedua yaitu aktin dan dua protein regulator  tropomiosin dan troponin.Tropomiosin dalam keadaan normal melekat ke setiap molekul aktin sedemikian rupa,sehingga protein tersebut menghalangi daerah di aktin tempat seharusnya jembatan silang miosin melekat agar terjadi kontraksi.Troponin melekat ke tropomiosin dan filament aktin.

                Sel-sel otot jantung(miokardium) membantu dalam memberikan karakteristik yang luar biasa yang kebanyakan dimiliki oleh membran sel  atau sarkolema.Untuk memompa dengan efektif, otot jantung harus mulai kontraksi sebagai unit tunggal.Untuk kontraksi sel-sel miokardium secara simultan,membran sel harus melakukan depolarisasi sesuai waktunya.

Depolarisasi Otot jantung dan pelepasan potensial aksi

Sel-sel otot jantung berkontraksi sendiri karena sel-sel tersebut mengalami depolarisasi spontan,yaitu sel-sel tersebut menjadi bermuatan positif di bagian dalam dibandingkan dengan bagian luar sel.Depolarisasi spontan terjadi karena membrane sel jantung pada keadaan istirahat bersifat permeabel terhadap ion-ion natrium yang bocor di dalam sel dan membawa muatan positif.Sewaktu influks,ion natrium menyebabkan depolarisasi sel sampai pada suatu ambang tertentu,maka saluran natrium menjadi peka terhadap voltase di setiap sel jantung yang terbuka.Hal ini menyebabkan arus besar ion-ion natrium yang bermuatan positif masuk ke dalam sel dan terbentuklah potensial aksi, karena potensial membrane setiap sel lebih cepat menjadi postif di bagian dalam dibandingkan dengan bagian luar.

Influks kalsium kedalam sel otot jantung

Sewaktu potensial aksi terbentuk, saluran-saluran membrane kalsium-natrium membuka dan kalsium masuk ke dalam sitoplasma dari tempat penyimpanannya di reticulum sarkoplasma sel jantung.Saluran natrium-kalsium merupakan saluran yang lambat jika dibandingkan dengan saluran natrium yang lebih cepat membuka.Jalur ketiga bagi kalsium untuk masuk ke dalam sel otot jantung selama potensial aksi adalah melalui tubulus transversus.Jalur –jalur ini merupakan penghubung anatara kompartemen cairan ekstrasel dan intrasel.

Kontraksi otot jantung

Kontraksi otot jantung terdiri atas enam fase berikut ini.

Fase 1 : Peristiwa terjadinya pengeluaran ion kalsium pada lokasi aktif di dalam sitoplasma.

Fase2 : Setelah berada di dalam sitoplasma ion kalsium berikatan dengan molekul troponin.Troponin

  dan tropomiosin bergeser dari molekul aktin sehingga memungkinkan jembatan-silang myosin

untuk bergabung dengan filamen aktin.

Fase3 : Terjadi pengaktifan ATPase dependen –miosin dan ATP terurai menjadi adenosine di posfat(ADP)

                Dan posfat.

Fase4 : Energi yang dibebaskan dari penguraian ATP ini menyebabkan jembatan silang terayun.

Fase5 : Tahap terjadinya reaktivasi myosin.Filamen aktin dan myosin bergeser satu sama lain sehingga

otot jantung dihubungkan satu sama lain di tepi-tepi sarkomer,maka depolarisasi sekelompok sel-sel otot jantung akan menyebar di sekitarnya.

Fase6 : Fase Sarkomer istirahat.

Relaksasi Otot Jantung

Sewaktu ADP dibebaskan dari jembatan silang dan molekul ATP lain berikatan dengan protein myosin,maka jembatan silang myosin terpisah dari aktin.Selama tersedia ion kalsium untuk berikatan dengan troponin,maka siklus akan berulang dan otot akan terus berkontraksi.Pada kenyataannya,selama satu potensial aksi terjadi,banyak siklus jembatan silang dan pergeseran filamen,sehingga yang pada akhirnya menghentikan kontraksi adalah penguraian molekut ATP ketiga yang membebaskan energi untuk memompa kalsium keluar sel otot.Tanpa kalsium,tropomiosin menghambat daerah pada aktin tempat jembatan silang terikat dan tidak ada lagi ATP yang diuraikan oleh ATPase myosin yang membuat ayunan jembatan silang(kontraksi) berhenti.Sel-sel otot jantung kembali ke potensial membrannya semula dan saluran kalium peka voltase terbuka.Kalium yang meupakan ion positif, segera keluar sel dan memulihkan potensial listrik intrasel kembali ke tingkat istirahat yang negatife.