Fisiologi Pembuluh darah

1. Kapiler

Kapiler adalah satu-satunya tempat terjadinya pertukaran zat antara darah dan jaringan. Kapiler merupakan pembuluh ideal untuk difusi sesuai hukum Fick[1].

1. Zat-zat hanya perlu menempuh jarak yang pendek karena dinding kapiler tipis dan diameternya kecil.
   1. Ketebalan kapiler hanya 1µm, atau sama dengan 1/100 tebal rambut manusia.
   2. Setiap kapiler sangat sempit(jarak antara endotelnya) sehingga sel-sel darah merah tersaring ketika melewatinya. Hanya plasma yang bisa keluar plasma.
   3. Percabangan kapiler yang luas, bahkan tidak ada sel yang letaknya lebih jauh dari 0,01 cm dari suatu kapiler.
2. Kapiler terdistribusi sedemikian luas, sehingga luas permukaan total sangat besar. Darah yang terkandung dalam kapiler hanya 5 % dari darah total, karena luas yang begitu besar lebih mudah tersebar). Analogi: menyebar cat ke lantai yang datar dan luas, terlihat bahwa lapisan catnya sangat tipis karena tersebar dengan sangat luas(dengan volume yang sedikit).
3. Darah mengalir lebih lambat di kapiler, karena percabangan kapiler yang luas[2]. Kecepatan aliran darah berbanding terbalik dengan luas potongan melintang total. Pada saat kapiler-kapiler menyatu membentuk vena, luas potongan berkurang sehingga darah mengalir lebih cepat untuk kembali ke jantung.
4. Difusi juga bergantung pada permeabilitas dinding kapiler. Sebagian besar kapiler mempunyai taut antarsel dan pori-pori(kecuali pada sel otak, tautnya sangat erat). Sehingga memungkinkan zat-zat larut air yang kecilmudah lewat. Sedangkan zat-zat lipofilik yang kecil bisa langsung menembus membaran kapiler dengan larut pada sawar lipid bilayer.

Namun, penelitian-penelitian menemukan bahwa adakalanya pori-pori pada kapiler itu melebar dari ukuran aslinya, sehingga protein-protein plasma bisa masuk, sehingga terjadi perbedaan tekanan osmotik. Hal ini membuat cairan akan banyak masuk ke bagian interstitium, dan terjadi edema. Contohnya pada histamin yang merangsang peradangan. Yang membuat pori-pori itu merenggang bukanlah impuls saraf, tetapi kontraksi dari aktin-miosin pada sel kapiler nonmuskuler, karena di kapiler tidak terdapat otot polos. Hal ini bersamaan dengan vasodilatasi yang diinduksi oleh histamin.

Sebelum arteriol membentuk cabang-cabang kapiler, maka terdapat suatu saluran yang bernama metarteriol(yang berjalan antara arteriol dan venula). Metarteriol mengandung sfingter prakapiler, berupa sel otot polos yang mengelilingi pintu masuk kapiler. Sfingter ini tidak peka terhadap persarafan, tapi memiliki tingkat tonus miogenik yang tinggi dan peka terhadapt perubahan metabolik lokal. Hal ini terlihat pada dalam keadaan otot beristirahat, maka tidak semua kapiler terbuka sfingternya. Hanya sekitar 10% dari semua kapiler pada otot tersebut. Ketika otot mulai beraktivitas, maka pembukaan sfingter akan berangsur semakin banyak.

1. Transpor zat pada kapiler

Pertukaran antara darah dan jaringan di sekitarnya melalui dinding kapiler berlangsung melalui:

1. Difusi pasif, mengikuti penurunan gradien konsentrasi, mekanisme primer pertukaran zat-zat terlarut.
2. Bulk flow, suatu proses ultrafiltrasi-reabsorpsi.

1. Bulk flow

Apabila tekanan di dalam kapiler melebihi tekanan di luar, cairan terdorong ke luar yang dikenal dengan ultrafiltrasi. Jika tekanan mengarah ke dalam, terjadi perpindahan cairan ke kapiler melalui pori-pori, disebut dengan reabsorpsi. 4 gaya yang mempengaruhi adalah:

1. Tekanan darah kapiler (Pc)
2. Tekanan osmotik koloid plasma(π_p)
3. Tekanan hidrostatik cairan interstitium (P_IF)
4. Tekanan osmotik koloid cairan interstitium (π_IF)

Jadi, netto tekanan = tekanan ke luar kapiler –tekanan ke dalam

= (Pc+π_IF) – (π_p+ P_IF)

Tekanan pertukaran netto akan bernilai positif apabila yang terjadi ultrafiltrasi. Jika netto tekanan negatif maka yang terjadi adalah reabsorpsi.

Dalam pertukaran dengan sistem ini tidak ada energi lokal yang bekerja. Secara prinsipnya, reabsorpsi dan filtrasi yang terjadi akan berlangsung setara di seluruh panjang kapiler. Ketika sfingter prakapiler membuka, maka terjadi kenaikan tekanan filtrasi. Begitu juga sebaliknya apabila sfingter prakapiler tertutup akan terjadi reabsorpsi.

Pertukaran zat-zat yang terlarut secara individual sebanarnya sebagian besar terjadi karena difusi pasif. Mekanisme bulk flow sangat penting dalam mekanisme pengaturan distribusi cairan ekstraselular.

Sirkulasi Limfe

Terkadang pada keadaan normal, cairan yang difiltrasi ke luar dari kapiler ke dalam cairan interstisium sedjkit lebih besar daripada cairan yang direabsorpsi dari cairan interstisium kembali ke plasma. Cairan ekstra yang difiltrasi keiuar akibat ketidakseimbangan filtrasi-reabsorpsi ini diserap oleh sistem limfe. Dinding pembuluh limfe berbentuk seperti katup, sehingga memungkinkan zat-zat untuk masuk ke saluran limfe, tapi tidak dapat keluar karena katup tertutup. Cairan ini nantinya akan dibawa ke kelenjar limfe,. Kelenjar limfe mengandung zat-zat tambahan seperti lturunan leukosit dan sel protektiv lainnya. Sehingga kuman atau bakteri yang masuk melalui saluran limfe dapat difagosit sebelum cairan tersebut sampai kembali ke sistem vena terdekat.

Aliran limfe terjadi melalui dua mekanisme.

1. Karena pembuluh limfe terdapat di antara otot-otot rangka, kontraksi otot tersebut akan ”memeras” limfe ke luar dari pembuluh. Hal ini memberikan tekanan pada pembuluh lime.
2. Pembuluh limfe di luar kapiler limfe dikelilingi oleh otot polos. Apabila pembuluh distensi akibat terisi limfe, maka otot akan berkontraksi lebih kuat adn mendorong limfe melintasi pembuluh.

Berikut ini fungsi-fungsi terpenting sistem limfe:

1. • Mengembalikan kelebihan cairan filtrasi.
   • Pertahanan terhadap penyakit. Limfe disaring oleh kelenjarlimfe yang terletak di sepanjang perjalanan sistem limfe.
   • Transportasi lemak yang diserap. Produk-produk akhir pencernaan lemak makanan dapat mudah masuk lewat pembuluh limfe daripada lewat pembuluh darah kapiler.
   • Mengembalikan protein yang difiltrasi. Sebagian besar kapiler membiarkan kebocoran sebagian protein plasma selama proses filtrasi. Protein-protein ini tidak mudah direabsorpsi kembali ke dalam kapiler darah, tetapi mudah memperoleh akses ke kapiler limfe.

Tekanan darah[3]

Pengaturan tekanan darah arteri rata-rata dilakukan dengan mengontrol curah jantung, resistensi perifer total, dan volume darah.

Tekanan darah arteri rata-rata(MAP)[4] harus dikontrol secara ketat, dengan:

1. Tekanan harus cukup tinggi untuk menghasilkan gaya dorong yang cukup.
2. Tekanan jangan terlalu tinggi, sehingga dapat menimbulkan kerusakan pembuluh serta kemungkinan rupturnya pembuluh-pembuluh yang halus.

MAP dipantau secara konstan oleh baroreseptor di dalam sistem sirkulasi. Apabila terdeteksi penyimpangan dari normal, akan dimulai respon refleks, yaitu:

1. Jangka pendek, dilakukan dengan mengubah curah jantung dan resistensi perifer total jantung yang diperoleh oleh pengaruh sistem saraf otonom pada jantung, vena, dan arteriol.
2. Jangka panjang, melibatkan penyesuaian volume darah total dengan memulihkan keseimbangan garam dan air melalui vasopresin dan angiotensin II.

Reseptor terpenting yang berperan dalam pengaturan terus menerus tekanan darah, yaitu sinus karotikus dan baroreseptor lengkung aorta, mekanoreseptor yang peka terhadap perubahan tekanan arteri rata-rata dan tekanan nadi. Jika tekanan arteri meningkat, potensial reseptor di kedua baroreseptor akan meningkat, sehingga kecepatan pembentukan potensial aksi di neuron aferen yang bersangkutan juga meningkat. Setelah mendapat informasi bahwa tekanan arteri terlalu tinggi oleh peningkatan pembentukan potensial aksi tersebut, pusat kontrol KV berespons dengan mengurangi aktivitas simpatis dan meningkatkan aktivitas parasimpatis ke sistem KV. Sinyal-sinyal ini menurunkan kecepatan denyut jantung, menurunkan stroke volume[5] disertai oleh vasokonstriksi arteriol dan vena. Pusat integrasi yang menerima impuls aferen mengenai status tekanan arteri adalah pusat kontrol kardiovaskuler, yang terletak di medula di dalam batang otak.

---

[1] Kecepatan difusi melintasi suatu membran tergantung pada besar gradien konsentrasi, permeabilitas membran terhadap zat, luas permukaan membran tempat difusi berlangsung, berat molekul zat, dan jarak yang harus ditempuh oleh difusi(tebal pembuluh)

[2] Yang perlu diingat adalah yang berubah itu adalah velocity of flow bukan flow rate. Flow rate akan selalu tetap karena hanya dipengaruhi oleh gradien konsentrasi dan resistensi pembuluh darah.

[3] Tekanan sistolikàtekanan puncak yang ditimbulkan di arteri sewaktu darah di pompa ke dalam pembuluh selama sistol ventrikel

Tekanan diastolikàtekanan minimum di dalam arteri sewaktu darah mengalir ke luar ke pembuluh di hilir (di ujung) sewaktu diastolik ventrikel.

Pulse pressure à perbedaan antara tekanan sistol dan diastol

[4] Tekanan rata-rata di sepanjang siklus jantung= tekanan diastolik +(1/3 x tekanan nadi)

[5] Jumlah darah yang dipompa ke luar dari setiap ventrikel pada setiap kontraksi