Pemeliharaan Kadar ATP Di Jantung

Pemeliharaan Kadar ATP di Jantung

Otot jantung, karena memiliki kebutuhan akan ATP yang tinggi, mempunyai kandungan mitokondria yang lebih besar daripada sebagian besar jaringan. Krista mitokondria jantung yang terkemas padat mengandung protein rantai transpor electron, ATP sintase, ATP-ADP translokase, enzim siklus asam trikarboksilat, dan komponen lain dari metabolism energi dalam jumlah besar.

Selama berolahraga, kecepatan hidrolisis ATP meningkat. Akibat peningkatan kecepatan sintesis ATP oleh ATP sintase, proton masuk ke dalam matriks, dan rantai transport electron terangsang. Konsumsi oksigen meningkat, demikian juga jumlah energy yang hilang sebagai panas oleh rantai transpor electron akibat terpisahnya fosfolirasi oksidatif dan rantai transpor electron juga meningkatkan konsumsi O2 dan menghasilkan panas, tetapi ATP tidak dihasilkan.

Jaringan jantung juga mengandung kadar kreatin kinase yang tinggi, enzim yang memindahkan ikatan fosfat berenergi tinggi pada ATP ke kreatin. Peran kreatin fosfat di jantung (serta otak dan otot rangka) adalah sebagai penyangga energy dan ulang-alik energy. Isozim kreatin kinase mitokondria terletak di bagian luar membrane mitokondria dalam. Di sini enzim ini dengan cepat menggunakan ATP untuk pembentukan kreatin fosfat dan membentuk kembali ADP di tempat yang dekat dengan ATP-ADP translokase. Kreatin fosfat dan ATP keduanya berdifusi ke membrane plasma dan tempat penggunaan ATP oleh

atpase myosin, Na+ , K+ , atpase, dan enzim lain. Pada myofibril, isozim MB dan MM kreatinin kinase membentuk kembali ATP.

Jantung (serta otak) sangat peka terhadap efek iskemia, anoksia, dan sejumlah senyawa yang mempengaruhi metabolisme energy. Hilangnya ATP di membrane sel menyebabkan influx ion, misalnya NA+ dan Ca2- , dan pembengkakan jaringan. Mitokondria jantung dapat memisahkan Ca2+ , yang dalam jumlah kecil merangsang siklus asam trikarboksilat dan reaksi lain pada metabolism oksidatif. Dalam jumlah besar, zat ini mengaktifkan fosfolipase yang merusak lemak membrane. Hasilnya adalah pembengkakan mitokondria dan kebocoran nukleotida adenine dan nikotinamida.

Tingginya tingkat penggunaan ATP untuk kontraksi otot memerlukan tingkat metabolism eksidatif, sintesis ATP, dan transport ATP yang tinggi. Pemindahan senyawa fosfat berenergi tinggi diperlihatkan dalam warna abu-abu. Selama infark miokardium, kadar ATP tidak dapat dipertahankan dan terjadi peningkatan Ca2+ . Walaupun sedikit peningkatan konsentrasi Ca2+ merangsang siklus asam trikarboksilat, konsentrasi yang tinggi menyebabkan pembengkakan dan kerusakan mitokondria (diperlihatkan dalam kotak warna abu-abu). MM dan MB adalah isozim kreatin kinase. M=otot B=otak Cr=kreatin.

Sumber : Biokimia Kedokteran Dasar Dawn B Mark

Histologi Kardiovaskular

Makrovaskulatur : pembuluh dengan diameter lebih dari 0,1 mm (arteriol besar, arteri muscular dan elastis, serta vena muscular)

Mikrovaskulatur : (arteriol, kapiler, dan venula pascakapiker) yang hanya terlihat dengan mikroskop. Mikrovaskulatur terutama penting sebagai tempat terjadinya pertukaran antara darah dan jaringan sekitar pada keadaan normal dan pada proses peradangan.

Kapiler memiliki variasi structural yang memungkinkan berbagai tingkat pertukaran metabolic antara darah dan jaringan sekitar. Kapiler terdiri atas selapis sel endotel yang tergulung membentuk suatu saluran.

Di sejumlah tempat sepanjang kapiler dan venula pascakapiler, terdapat sel-sel yang berasal dari mesenkim dengan cabang-cabang sitoplasma panjang yang mengelilingi sebagian sel-sel endotel. Sel-sel ini disebut perisit. Sel-sel tersebut dibungkus lamina basalnya sendiri yang dapat menyatu dengan lamina basal sel endotel. Adanya myosin, aktin, dan tropomiosin di dalam perisit menjadi petunjuk kuat bahwa sel-sel ini juga memiliki fungsi kontraktilitas. Setelah terjadinya cedera jaringan, perisit berpoliferasi dan berdiferensiasi membentuk pembuluh darah baru dan sel-sel jaringan ikat sehingga ikut berpartisipasi dalam proses pemulihan.

Kapiler darah dapat dibagi dalam 4 jenis, tergantung kontinuitas lembaran endotel dan lamina basal:

1. Kapiler kontinu atau somaticSecara khas tak memiliki adanya fenestra pada dindingnya. Ditemukan di semua jenis jaringan otot, jaringan ikat, kelenjar eksokrin, dan jaringan saraf.

2. Kapiler berfenestra, atau visceralDitandai dengan adanya fenestra berukuran besar di dinding sel endotel, yang ditutupi diafragma yang lebih tipis dari membran sel. Kapiler berfenestra dijumpai di jaringan tempat berlangsungnya pertukaran secara cepat antara jaringan dan darah, seperti di dalam ginjal, usus, dan kelenjar endokrin.

3. Kapiler berfenestra tanpa difragmaSecara khas dijumpai di glomerulus ginjal. Pada kapiler ini, darah dipisahkan dari jaringan hanya oleh sebuah lamina basal yang sangat tebal dan utuh, yang terdapat di bawah fenestra.

4. Kapiler sinusoid tak utuhCiri-cirinya:a. Kapiler tersebut berkelok-kelok dengan diameter yang sangat besar (30-40 µm),

yang melambatkan aliran darah.b. Sel endotel membentuk lapisan diskontinu dan dipisahkan satu sama lain oleh

celah-celah lebar.c. Sitoplasma sel endotel memiliki banyak fenestra tanpa diafragma.d. Makrofag terdapat di antara atau di luar sel-sel endotel.e. Lamina basal yang tidak utuh. ( Junqueira, 2007)

Kapiler beranastomosis secara bebas, membentuk jalinan luas yang menghubungkan arteri dan vena kecil. Arteriol bercabang menjadi pembuluh-pembuluh kecil yang dikelilingi lapisan otot polos yang tidak utuh, yakni metaarteriol yang bercabang menjadi kapiler-kapiler.

Pembuluh darah umumnya terdiri atas lapisan atau tunika berikut:

1. Tunika intima

Intima terdiri atas satu lapis sel endotel, yang ditopang oleh lapisan sub endotel jaringan ikat longgar yang kadang-kadang mengandung sel otot polos. Pada arteri, intima dipisahkan dari tunika media oleh lamina elastika interna, yaitu komponen terluar dari intima. Lamina ini, yang terdiri atas elastin, memiliki celah-celah (fenestra) yang memungkinkan terjadinya difusi zat untuk memberikan nutrisi ke sel-sel bagian dalam dinding pembuluh.

2. Tunika Media

Terutama terdiri atas lapisan kosentris sel-sel otot polos yang tersusun secara berpilin. Diantara sel-sel otot polos, terdapat serat dan lamella elastin, serat retikulin (kolagen tipe III), proteoglikan, dan glikoprotein dalam jumlah bervariasi. Pada arteri, tunika media memiliki lamina alastika eksterna yang lebih tipis, yang memisahkannya dari tunika adventisia.

3. Tunika Adventisia

Tunika adventisia terutama terdiri atas serat kolagen dan elastin. Kolagen dalam adventisia berasal dari tipe I. Lapisan adventisia berangsur menyatu dengan jaringan ikat organ tempat pembuluh darah berada. ( Junqueira, 2007)

Vasa vasorum

Pembuluh besar umumnya memiliki vasa vasorum (“pembuluh dari pembuluh”) , yang berupa arteriol, kapiler atau venula, yang bercabang-cabang dalam adventisia dan tunika media bagian luar. Vasa vasorum membawa metabolit ke tunika adventisia dan tunika media karena pada pembuluh besar lapisan terlalu tebal untuk mendapatkan makanan secara difusi dari darah yang mengalir di dalam lumennya. Vasa vasorum lebih banyak dijumpai di vena daripada di arteri. ( Junqueira, 2007)

Inervasi

Kebanyakan pembuluh darah yang mengandung otot polos dalam dindingnya dipersarafi oleh sejumlah besar jaringan serabut saraf simpatis tak bermielin (saraf vasomotor) dengan neurotransmitter norepinefrin. ( Junqueira, 2007)

Arteri

Pembuluh darah arteri digolongkan sesuai diameternya menjadi:

1. Arteriol

Berdiameter kurang dari 0,5 mm dan memiliki lumen yang relative sempit. Lapisan subendotel terebut sangat tipis. Pada arteriol yang sangat kecil, tidak terdapat lamina elastika interna, dan tunika media umumnya terdiri atas satu atau dua lapis sel otot polos yang melingkar, tidak ada lamina elastika eksterna.

(Interactive Atlas of Histology, Lippincott Williams & Wilkin)

2. Arteri sedang (muscular)

Dapat mengendalikan banyaknya darah yang menuju organ dengan mengontraksi atau merelaksasi sel-sel otot polos tunika media. Tunika intima memiliki lapisan subendotel yang agak lebih tebal daripada arteriol. Lamina elastika interna tampak jelas. Tunika media dapat terdiri dari atas lapisan otot polos sampai 40 lapisan. Adventisia terdiri dari jaringan ikat.

En =Endothelium

iEL =Lamina Elastic Interna

TM =Tunika Media

N =Nukleus

EF = Serat elastin

xEL =Lamina Elastic Eksterna

SM = Otot Polos

CF = Serat kolagen

TA = Tunika Adventisia


Ve = Venule

L = Lumina

CT = Collagen connective tissue

TM = Tunika Media

A = Arteriole

N = Nukleus

Arteri Muskular


3. Arteri besar (elastic)

Arteri besar membantu menstabilkan aliran darah. Arteri besar mencakup aorta berserta cabang-cabang besarnya. Warnanya kekuningan karena banyaknya elastin di bagian medianya. Intima lebih tebal daripada di arteri sedang. Lamina elastika interna tidak terlihat jelas karena serupa dengan lamina-lamina elastis di lapisan media. Tunika adventisia relative kurang berkembang.

Lamina elastic membantu fungsi penting, yaitu agar influx darah lebih merata. ( Junqueira, 2007)


Arteri Elastic

TM = Tunika Media

xEL := Lamina Elastic Eksterna


CF = Serat Kolagen

F = Fibroblast

VV = Vasa vasorum

Badan Karotis

Badan karotis, yang terdapat dekat bifucartio arteri karotis komunis, adalah kemoreseptor yang sensitive terhadap konsentrasi karbondioksida dan oksigen dalam darah.

Sinus Karotikus

Pelebaran kecil di arteri karotis interna. Sinus-sinus ini mengandung baroreseptor yang mendeteksi perubahan tekanan darah dan meneruskan informasi ke susunan saraf pusat.

Anastomis Arteriovenosus

Berpartisipasi dalam pengaturan aliran darah pada daerah tertentu dengan mengadakan hubungan langsung antara arteriol dan venula. Diameter lumen pembuluh yang beranastomosis, bervariasi sesuai keadaan fisiologis organ tersebut.

Venula Pascakapiler dan Kapiler

Berpartisipasi dalam proses pertukaran antara darah dan jaringan. Venula memiliki diameter sebesar 0,2-1 mm. Tunika intimanya terdiri atas endotel dan lapisan subendotel yang sangat tipis. Tunika media pada venula kecil mungkin hanya mengandung perisit kontraktil. Pembuluh-pembuluh ini disebut venula pascakapiler atau venula perisit.

Vena

Sebagian besar vena berukuran kecil atau sedang, dengan diameter antara 1-9 mm. Tunika intima umumnya memiliki lapisan subendotel tipis, bahkan kadang-kadang tidak ada. Tunika media terdiri atas berkas-berkas kecil serabut otot polos yang berbaur dengan serat-serat retikulin dan jalinan halus serat elastin. Tunika adventisia dengan kolagennya berkembang dengan baik.

Jantung

Dinding jantung terdiri atas 3 tunika: bagian dalam atau endokardium, bagian tengah atau miokardium, dan bagian luar atau pericardium. Endokardium bersifat homolog dengan intima pembuluh darah. Endokardium terdiri atas selapis sel endotel gepeng, yang berada di atas selapis tipis subendotel jaringan ikat longgar yang mengandung serat elastin dan kolagen, selain sel otot polos.

Miokardium adalah tunika yang paling tebal dari jantung dan terdiri atas sel-sel otot jantung yang tersusun dalam lapisan yang mengelilingi bilik-bilik jantung dalam bentuk pilinan yang rumit. Bagian luar jantung dilapisi oleh epitel selapis gepeng (mesotel) yang ditopang oleh selapis tipis jaringan ikat yang membentuk epikardium. Epikardium dapat disetarakan dengan lapisan visceral pericardium, yaitu membrane serosa tempat jantung berada.


PF = Purkinje Fibers

CT = Connective Tissue

N = Nukleus

En = Endothelium

My =Myokardium

Jantung memiliki sistem khusus untuk membangkitkan stimulus ritmik yang tersebar di seluruh miokardium, terdiri atas 2 nodus yang terletak di atrium yaitu nodus sinoatrial (SA) dan nodus atrioventrikular (AV), serta berkas atrioventrikular. Berkas artrioventrikular dibentuk oleh sel-sel yang serupa dengan sel nodus AV. Akan tetapi, ke arah distal, sel-sel ini menjadi lebih besar dari sel otot jantung biasa dan memiliki tampilan tersendiri. Sel yang disebut sel purkinje ini, memiliki satu atau dua inti di pusat dan sitoplasmanya kaya akan mitokondria dan glikogen.

Serat Purkinje

n = nucleus

m = miofibril


Sumber :

Junquiera, Luiz Carlos.2007.Histologi Dasar: Teks dan Atlas.Jakarta: EGC

Gartner, Leslie P & James L.Hiatt. 2009. Color Atlas of Histology Fourth Edition.Lippincott Willianms & Wilkins

Gartner Color Atlas of Histology Fourth Edition

Pemeliharaan Kadar ATP Di Jantung

Documents