Mekanisme, Fisiologi Sistem Sirkulasi

I. Learning Objective
1. Bagaimana sistem sirkulasi vasa darah pada extremitas cranial dan caudal?
2. Bagaimana mekanisme kerja cor?
3. Bagaimana fisiologi sistem sirkulasi?
a. Pembentukan darah
b. Pembekuan darah
4. Apa saja parasit yang menyerang darah? (protozoa)


II. Pembahasan
1. Bagaimana sistem sirkulasi vasa darah pada extremitas cranial dan caudal?

• EXTREMITAS CRANIAL

ARTERI
1) Arteri Axillaris:

• a. thoracica externa
• a. thoracica lateral
• a. subscapularis

2) Arteri Brachialis:

• a. Brachialis profundus
• a. Collateralis ulnaris
• a. Brachialis superficialis: a. Antebrachialis superficialis cranialis
• a. Digitalis communis dorsal
• a. Cubiti transversal
• a. Interosseous communis : a. Ulnaris
• a. Interosseous cranialis
• a. Interosseous caudalis

3) Arteri Mediana :
a. Radialis

VENA
Pembuluh balik pada anggota depan sejajar dengan pembuluh nadinya dan nama-namanya sama. Kecuali ada beberapa yang namanya lain misalnya v.cephalica.

• Vena cephalica merupakan pembuluh yang terletak superficial dan tidak sejajar dengan pembuluh nadinya. Vena ini penting sekali pada karnivor. Pada karnivor lebih ke medial akan bertemu dengan v.cepalica accessoria di sisi depan antebracium, tepatnya di proximal corpus. Tempat ini paling baik untuk pengambilan darah.
• V.chepalica akan beranastomose dengan v.brachialis di dekat sisi belakang dari sendi siku. V.cephalica jalan ke sebelah dalam m.brachiocephalicus dan bermuara pada v.jugularis externa, sebelum menghilang di tepi belakang m.brachiocephalicus.
• Vena cephalicus melepas v.axillobrachialis. Pembuluh ini dorso-caudal melintasi bahu, menembus otot di tepi belakang m.deltoideus dan beranastomose dengan v.axilaris. Pada anjing, cabang dari v.axillobrachialis, v.omobrachialis terletak superficial m.brachiocephalicus dan bermuara pada v.jugularis externa. V.omobrachialis pada kucing tidak ada.
• Pada sapi, v.cephalica dan v.cephalica accessoria bertemu di proximal carpus seperti pada carnivore. Akan tetapi v.cubitalis lebih panjang dan bertemu dengan v.brachialis di dekat sendi siku seperti yang terjadi pada ternak lainnya, tetapi kemudian jalan ke proximal di sulcus antara m.pectoralis descendens dan m.brachiocephalicus selanjutnya, ke lateral dan bermuara pada v.jugularis externa.
• e. Pada kuda, v.cephalica besar dan terletak di cranio medial antebrachium. Vena cephalica accessoria lebih kecil dan lebih cranial letaknya, kontras sekali situasinya pada carnivore dan sapi, v.cephalica accessoria tidak beranastomose sampai mereka di dekat sendi siku. V.cubitalis medialis besar, meninggalkan v.cephalica di dekat pertemuan v.cephalica accessoria dan melintas di muka medial sisi distal m.biccosbrancii

• EXTREMITAS CAUDAL

ARTERI
1) Arteri Illiaca Externa :

• a. Femoral profundus
• a. Femoralis
• a. Circumflexa femoral lateralis
• a. Femoralis proximalis,caudalis,medialis,distalis
• a. Saphena : Ramus cranial : a. Digitalis communis dorsal Ramus dorsal : a. Digitalis communis plantar
• a. Poplitea
• a. Tibialis cranial
• a. Pedis dorsal : a. metatarsal dorsal, a. metatarsal plantar, a. tibialis caudal

2) Arteri Illiaca Interna :

• a. Umbilicalis : a. Iliolumbalis, a. Gluteal Cranial
• a. Pudenda interna
• a. Prostata ( vaginalis )
• a. Urethralis
• a. Perineal Ventral
• a. Penis ( Clitoris)
• a. Profundus
• a. Dorsalis(Sisson & Grossman.1975).

VENA

• Vena Cava Cranialis : Gabungan dari V.Cava Jugularis externa dan V.subclavia. Menampung darah dari kepala,leher dan kaki depan.
• Vena Azygous : Gabungan V.Lumbalis I dengan V.Intercostalis dari spacium intercostalis media dan caudal
• Vena Subclavia : Menampung darah dari suplai arteri subclavia. Berhubungan dengan vena cephalica ,bergabung dengan vena jugularis externa di leher bagian bawah
• Vena Jugularis Interna : Berjajar dengan erteri carotis comunis
• Vena Jugularis Externa : Gabungan dari vena Linguofacialis dan Vena maxillaris. Lokasi terbaik untuk injeksi intravena/untuk pengambilan sampel darah (pada hewan besar)
• Vena Cava Caudalis : Pada dinding dorsal abdomen,dekat dengan pintu masuk ke cavum pelvis. Gabungan antara Vena illiaca interna dengan vena illiaca externa,menampung darah dari extremitas caudalis.
• Vena Saphena lateral dan medial menampung darah dari venae superficial(Sisson & Grossman.1975).

2. Bagaimana mekanisme kerja cor?
Sistem sirkulasi memiliki 3 komponen:

1. Jantung yang berfungsi sebagai pompa yang melakukan tekanan terhadap darah agar timbul gradien dan darah dapat mengalir ke seluruh tubuh
2. Pembuluh darah yang berfungsi sebagai saluran untuk mendistribusikan darah dari jantung ke semua bagian tubuh dan mengembalikannya kembali ke jantung
3. Darah yang berfungsi sebagai medium transportasi dimana darah akan membawa oksigen dan nutrisi. Darah berjalan melalui sistim sirkulasi ke dan dari jantung melalui 2 lengkung vaskuler (pembuluh darah) yang terpisah. Sirkulasi paru terdiri atas lengkung tertutup pembuluh darah yang mengangkut darah antara jantung dan paru. Sirkulasi sistemik terdiri atas pembuluh darah yang mengangkut darah antara jantung dan sistim organ.

Walaupun secara anatomis jantung adalah satu organ, sisi kanan dan kiri jantung berfungsi sebagai dua pompa yang terpisah. Jantung terbagi atas separuh kanan dan kiri serta memiliki empat ruang, bilik bagian atas dan bawah di kedua belahannya. Bilik bagian atas disebut dengan atrium yang menerima darah yang kembali ke jantung dan memindahkannya ke bilik bawah, yaitu ventrikel yang berfungsi memompa darah dari jantung.
Pembuluh yang mengembalikan darah dari jaringan ke atrium disebut dengan vena, dan pembuluh yang mengangkut darah menjauhi ventrikel dan menuju ke jaringan disebut dengan arteri. Kedua belahan jantung dipisahkan oleh septum atau sekat, yaitu suatu partisi otot kontinu yang mencegah percampuran darah dari kedua sisi jantung. Pemisahan ini sangat penting karena separuh jantung janan menerima dan memompa darah beroksigen rendah sedangkan sisi jantung sebelah kiri memompa darah beroksigen tinggi.

• Perjalanan Darah dalam Sistim Sirkulasi

Jantung berfungsi sebagai pompa ganda. Darah yang kembali dari sirkulasi sistemik (dari seluruh tubuh) masuk ke atrium kanan melalui vena besar yang dikenal sebagai vena kava. Darah yang masuk ke atrium kanan berasal dari jaringan tubuh, telah diambil O2-nya dan ditambahi dengan CO2. Darah yang miskin akan oksigen tersebut mengalir dari atrium kanan melalui katup ke ventrikel kanan, yang memompanya keluar melalui arteri pulmonalis ke paru. Dengan demikian, sisi kanan jantung memompa darah yang miskin oksigen ke sirkulasi paru. Di dalam paru, darah akan kehilangan CO2-nya dan menyerap O2 segar sebelum dikembalikan ke atrium kiri melalui vena pulmonalis.

Darah kaya oksigen yang kembali ke atrium kiri ini kemudian mengalir ke dalam ventrikel kiri, bilik pompa yang memompa atau mendorong darah ke semus sistim tubuh kecuali paru. Jadi, sisi kiri jantung memompa darah yang kaya akan O2 ke dalam sirkulasi sistemik. Arteri besar yang membawa darah menjauhi ventrikel kiri adalah aorta. Aorta bercabang menjadi arteri besar dan mendarahi berbagai jaringan tubuh.
Sirkulasi sistemik memompa darah ke berbagai organ, yaitu ginjal, otot, otak, dan semuanya. Jadi darah yang keluar dari ventrikel kiri tersebar sehingga masing-masing bagian tubuh menerima darah segar. Darah arteri yang sama tidak mengalir dari jaringan ke jaringan. Jaringan akan mengambil O2 dari darah dan menggunakannya untuk menghasilkan energi. Dalam prosesnya, sel-sel jaringan akan membentuk CO2 sebagai produk buangan atau produk sisa yang ditambahkan ke dalam darah. Darah yang sekarang kekurangan O2 dan mengandung CO2 berlebih akan kembali ke sisi kanan jantung. Selesailah satu siklus dan terus menerus berulang siklus yang sama setiap saat.

Kedua sisi jantung akan memompa darah dalam jumlah yang sama. Volume darah yang beroksigen rendah yang dipompa ke paru oleh sisi jantung kanan memiliki volume yang sama dengan darah beroksigen tinggi yang dipompa ke jaringan oleh sisi kiri jantung.

Sirkulasi paru adalah sistim yang memiliki tekanan dan resistensi rendah, sedangkan sirkulasi sistemik adalah sistim yang memiliki tekanan dan resistensi yang tinggi. Oleh karena itu, walaupun sisi kiri dan kanan jantung memompa darah dalam jumlah yang sama, sisi kiri melakukan kerja yang lebih besar karena ia memompa volume darah yang sama ke dalam sistim dengan resistensi tinggi. Dengan demikian otot jantung di sisi kiri jauh lebih tebal daripada otot di sisi kanan sehingga sisi kiri adalah pompa yang lebih kuat.
Darah mengalir melalui jantung dalam satu arah tetap yaitu dari vena ke atrium ke ventrikel ke arteri. Adanya empat katup jantung satu arah memastikan darah mengalir satu arah. Katup jantung terletak sedemikian rupa sehingga mereke membuka dan menutup secara pasif karena perbedaan gradien tekanan. Gradien tekanan ke arah depan mendorong katup terbuka sedangkan gradien tekanan ke arah belakang mendorong katup menutup.

Dua katup jantung yaitu katup atrioventrikel (AV) terletak di antara atrim dan ventrikel kanan dan kiri. Katup AV kanan disebut dengan katup trikuspid karena memiliki tiga daun katup sedangkan katup AV kiri sering disebut dengan katup bikuspid atau katup mitral karena terdiri atas dua daun katup. Katup-katup ini mengijinkan darah mengalir dari atrium ke ventrikel selama pengisian ventrikel (ketika tekanan atrium lebih rendah dari tekanan ventrikel), namun secara alami mencegah aliran darah kembali dari ventrikel ke atrium ketika pengosongan ventrikel atau ventrikel sedang memompa.

Dua katup jantung lainnya yaitu katup aorta dan katup pulmonalis terletak pada sambungan dimana tempat arteri besar keluar dari ventrikel. Keduanya disebut dengan katup semilunaris karena terdiri dari tiga daun katup yang masing-masing mirip dengan kantung mirip bulan-separuh. Katup ini akan terbuka setiap kali tekanan di ventrikel kanan dan kiri melebihi tekanan di aorta dan arteri pulmonalis selama ventrikel berkontraksi dan mengosongkan isinya. Katup ini akan tertutup apabila ventrikel melemas dan tekanan ventrikel turun di bawah tekanan aorta dan arteri pulmonalis. Katup yang tertutup mencegah aliran balik dari arteri ke ventrikel.

Walaupun tidak terdapat katup antara atrium dan vena namun hal ini tidak menjadi masalah. Hal ini disebabkan oleh dua hal, yaitu karena tekanan atrium biasanya tidak jauh lebih besar dari tekanan vena serta tempat vena kava memasuki atrium biasanya tertekan selama atrium berkontraksi.

• Proses Mekanis Siklus Jantung

Jantung secara berselang-seling berkontraksi untuk mengosongkan isi jantung dan berelaksasi untuk mengisi darah. Siklus jantung terdiri atas periode sistol (kontraksi dan pengosongan isi) dan diastol (relaksasi dan pengisian jantung). Atrium dan ventrikel mengalami siklus sistol dan diastol terpisah. Kontraksi terjadi akibat penyebaran eksitasi (mekanisme listrik jantung) ke seluruh jantung. Sedangkan relaksasi timbul setelah repolarisasi atau tahapan relaksasi otot jantung.

Kontraksi sel otot jantung untuk memompa darah dicetuskan oleh potensial aksi yang menyebar melalui membran-membran sel otot. Jantung berkontraksi atau berdenyut secara berirama akibat potensial aksi yang ditimbulkannya sendiri. Hal ini disebabkan karena jantung memiliki mekanisme aliran listrik yang dicetuskannya sendiri guna berkontraksi atau memompa dan berelaksasi.

Potensial aksi ini dicetuskan oleh nodus-nodus pacemaker yang terdapat di jantung dan dipengaruhi oleh beberapa jenis elektrolit seperti K+, Na+, dan Ca++. Gangguan terhadap kadar elektrolit tersebut di dalam tubuh dapat mengganggu mekanisme aliran listrik jantung.

Arus listrik yang dihasilkan oleh otot jantung menyebar ke jaringan di sekitar jantung dan dihantarkan melalui cairan-cairan tubuh. Sebagian kecil aktivitas listrik ini mencapai permukaan tubuh dan dapat dideteksi menggunakan alat khusus. Rekaman aliran listrik jantung disebut dengan elektrokardiogram atau EKG. EKG adalah rekaman mengenai aktivitas listrik di cairan tubuh yang dirangsang oleh aliran listrik jantung yang mencapai permukaan tubuh. Jadi EKG bukanlah rekaman langsung aktivitas listrik jantung yang sebenarnya.
Berbagai komponen pada rekaman EKG dapat dikorelasikan dengan berbagai proses spesifik di jantung. EKG dapat digunakan untuk mendiagnosis kecepatan denyut jantung yang abnormal, gangguan irama jantung, serta kerusakan otot jantung. Hal ini disebabkan karena aktivitas listrik akan memicu aktivitas mekanis sehingga kelainan pola listrik biasanya akan disertai dengan kelainan mekanis atau otot jantung sendiri.

3. Bagaimana fisiologi sistem sirkulasi?

• Pembentukan darah (Hemopoiesis)

Hemopoiesis adalah proses terbentuknya eritrosit, leukosit dan platelet. Semua sel darah pada hewan dewasa berasal dari sumber yang sama, yaitu sel-sel batang primordial yang terdapat di dalam sumsum tulang. Proses pembentukan eritrosit disebut eritropoiesis, sedangkan proses pembentukan leukosit adalah leukopoiesis.
Sel darah merah, sel darah putih dan trombosit dibuat di dalam sumsum tulang. Selain itu, limfosit juga dibuat di dalam kelenjar getah bening dan limpa, dan limfosit dibuat dan matang dalam thymus (sebuah kelenjar kecil di dekat jantung). Kelenjar thymus hanya aktif pada anak-anak dan dewasa muda. Di dalam sumsum tulang, semua sel darah berasal dari satu jenis sel yang disebut sel stem.

Jika sebuah sel stem membelah, yang pertama kali terbentuk adalah sel darah merah yang belum matang (imatur), sel darah putih atau sel yang membentuk trombosit (megakariosit). Kemudian jika sel imatur membelah, akan menjadi matang dan pada akhirnya menjadi sel darah merah, sel darah putih atau trombosit.
Kecepatan pembentukan sel darah dikendalikan sesuai dengan kebutuhan tubuh. Jika kandungan oksigen dalam jaringan tubuh atau jumlah sel darah merah berkurang, ginjal akan menghasilkan dan melepaskan eritropoietin (hormon yang merangsang sumsum tulang untuk membentuk lebih banyak sel darah merah). Sumsum tulang membentuk dan melepaskan lebih banyak sel darah putih sebagai respon terhadap infeksi dan lebih banyak trombosit sebagai respon terhadap perdarahan.
(Frandson, 1992)

• Pembekuan darah

Tahap penggumpalan meliputi penggetahan pada dinding pembuluh darah yang terluka (vasokonstriksi), pelepasan zat untuk menarik keping darah ke daerah luka, dan pembentukan fibrin.
Keping darah atau trombosit, yang merupakan unsur berukuran paling kecil penyusun sumsum tulang, sangat berperan dalam proses pembekuan darah. Protein bernama faktor Von Willebrand terus-menerus mengalir dan berlalu-lalang ke seluruh penjuru aliran darah. Protein ini berpatroli, dengan kata lain bertugas memastikan bahwa tidak ada luka yang terlewatkan oleh trombosit. Trombosit yang terjerat di tempat terjadinya luka mengeluarkan suatu zat yang dapat mengumpulkan trombosit-trombosit lain di tempat tersebut. Sel-sel trombosit ini kemudian memperkuat luka yang terbuka tersebut. Trombosit lalu mati setelah melakukan tugas menemukan tempat luka. Pengorbanannya hanyalah satu bagian dari keseluruhan sistem pembekuan dalam darah.

Trombin adalah protein lain yang membantu pembekuan darah. Zat ini dihasilkan hanya di tempat yang terluka, dan dalam jumlah yang tidak boleh lebih atau kurang dari keperluan. Selain itu, produksi trombin harus dimulai dan berakhir tepat pada saat yang diperlukan. Dalam tubuh terdapat lebih dari dua puluh zat kimia yang disebut enzim yang berperan dalam pembentukan trombin. Enzim ini dapat merangsang ataupun bekerja sebaliknya, yakni menghambat pembentukan trombin. Proses ini terjadi melalui pengawasan yang cukup ketat sehingga trombin hanya terbentuk saat benar-benar terjadi luka pada jaringan tubuh. Segera setelah enzim-enzim pembantu proses pembekuan darah tersebut mencapai jumlah yang cukup, kumpulan protein yang disebut fibrinogen terbentuk. Dalam waktu singkat, terbentuklah benang-benang yang saling bertautan, saling beranyaman dan membentuk jaring pada tempat keluarnya darah. Sementara itu, trombosit atau keping-keping darah yang sedang berpatroli tanpa henti, terperangkap dalam jaring dan mengumpul di tempat yang sama. Apa yang disebut dengan gumpalan darah beku adalah penyumbat luka yang terbentuk akibat berkumpulnya keping darah yang terperangkap ini. Ketika luka telah sembuh sama sekali, gumpalan tersebut akan hilang (Frandson, 1992).

4. Apa saja parasit yang menyerang darah? (protozoa)

• Trypanosoma sp.

Berbentuk seperti daun, memiliki 1 inti. Dekat bagian posterior memiliki kinetoplast. Pada tubuhnya memiliki flagella yang dihubungkan dengan tubuhnya oleh membran undulan. Bentuknya polymorf maupun monomorf. Lokasinya di plasma darah. Stadium Trypanosoma sp. Stadium tripomastigot: kinetoplas/badan basal dekat posterior. Flagellum membentuk membrana undulasi ke anterior. Stadium epimastigot: kinetoplas dan badan basal dekat dengan inti. Dari sini mulai membrana undulasi → ke depan. Stadium promastigot: Kinetoplas dan badan basal jauh ke depan dalam tubuh . Tidak ada membrana undulasi. Stadium amastigot: membulat - Flagelum degenerasi menjadi fibril kecil/tidak ada.

• Babesia sp.

Lokasinya di dalam sel darah merah.
Vektornya berupa caplak sebangsa Rhipicephalus dan Ixodes.
Hospesnya sapi, domba, kambing dan rusa,
Merozoit dalam eritrosit bentuknya piriform, pir, bundar, tidak teratur. Merozoit berukuran 2,4 x 1,5 µm. Biasa berpasangan dan membentuk seperti buah pear yang membentuk sudut pada kedua ujungnya. Bila bentuknya besar maka sudutnya kecil seperti Babesia bigemina, Babesia motasi. Sedangkan yang bentuknya kecil memiliki sudut besar seperti Babesia divergens, Babesia ovis.
Siklus hidup:
Sporozoit– tropozoit- merozoit– gamont (hospes)
Dalam caplak perkembangan – sel usus caplak betina- telur dan larva- sel kelenjar ludah 9 Gamont- gametogenesis- fusi- zigot- ookinet- sporozoit.

• Haemoproteus columbae

Lokasinya di dalam sitoplasma sel darah merah burung merpati. Bentuknya seperti halter (sayap). Vektornya berupa lalat kutu, Hippoboscidae. Stadium meron ditemukan di sel endotel pembuluh darah. Stadium gamon di sel darah merah.

• Plasmodium gallinaceum

Berlokasi di dalam sitoplasma sel darah merah unggas. Vektornya nyamuk.
Siklus hidup:
Stadium infektif – Sporozoit pada vektor. Stadium eksoeritositik. Stadium eritrositik.
Siklus hidup pada hospes:
Sporozoit--- hospes--- schizon pra eritosit (makrophag kulit)--- merozit keluar dari kriptozoit--- metakriptozoit--- merozoit keluar dari metakriptozoit--- eritosit (tropozoit)--- ke eritrosit (schizon eritrosit)--- ke sel endotelial (schizon eksoeritrosit)
Schizon eritosit--- perkembangan gamont Schizon eksoeritrosit– eritrosit . Sprozoit P. gallinaceum tidak masuk ke hati tapi pada makrophag kulit.

• Theileria parva

Berlokasi di dalam sel darah merah juga berparasit di lymfosit berbentuk skizont.
Parasit ini umumnya berbentuk batang, dapat terlihat oval, bulat, bahkan koma seperti cincin. Vektornya: Rhipicephalus appendiculatus.
Siklus hidup:
Sporozoit--- sistem limfa--- jaringan limfoid (limfonodus lokal/ limp schizon dalam sitoplasma limfosit--- membentuk makroschizon (berkembang dalam limfosit)dan mikrochizon --- Miromerozoit/ merosoit--- masuk eritrosit--- caplak larva/nimfa

• Leucocytozoon sp.

Berlokasi di dalam se darah merah unggas. Dapat dijumpai stadium merozoit, trofozoit maupun gamon (gametosit). Pada L. sabrazezi sel darah merah yang terinfeksi membesar dan mengalami distorsi. Banyak ditemukan pada ayam buras.
Pada L. caulleryi gamon dapat bebas di plasma. Banyak ditemukan di ayam layer/broiler. Stadium meron dapat ditemukan di dalam hati (hepatoskizont) dan pulmo (megaloskizont).

• Anaplasma

Berlokasi di sel darah merah (marginal dan central). Anaplasma menyerang berbagai jenis ruminansia, kuda , anjing. Parasit ini lokasinya di intraseluler dan dikelilingi oleh invaginasi vakuoler sel hospes. Kurang lebih 80-90 % organisme berada di peripheral. Anaplasma merupakan ricketsia dari genus Anaplasma yang ditularkan oleh caplak, juga oleh lalat Diptera tabanus dan Stomoxys.
Siklus Hidup: memperbanyak diri dalam eritrosit secara pembelahan ganda dengan pembentukan 8 badan- badan kecil initial bodies.

• Dirofilaria immitis

Nematoda filaria cacing jantung anjing.Cacing panjang, langsing, 20-30 cm. ekor cacing jantan berbentuk spiral yang khas untuk filaroids. Larvanya disebut microfilaria
Siklus hidup
Pada nyamuk: mikrofilaria– larva stadium 2- larva stadium 3 ( nenginfeksi hospesnya)
Pada anjing: jaringan subkutan (larva 4)—vena- jantung(85-120 Pi)- dewasa-mirofilaria.
(Anonim, 2010;Levine, 1994)

III. Daftar Pustaka
Anonim. 2010. Petunjuk Praktikum Parasitologi. Yogyakarta: Fakultas Kedokteran Hewan UGM
Frandson, R.D. 1992. Anatomi dan Fisiologi Ternak. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press
Levine, Norman D. 1994. Parasitologi Veteriner. Yogyakarta: Gdajah mada University Press
Sherwood L. 2001. Fisiologi Manusia: dari Sel ke Sistem. Jakarta: EGC
Sisson & Grossman.1975.The Anatomy of Domestic Animals,Fifth ed.W.B.Saunders Company: Philadelphia