habybpalyoga.com – Sistem kardiovaskular adalah sistem peredaran darah tertutup yang terdiri dari jantung, pembuluh darah, dan darah. Fungsi utamanya adalah mendistribusikan oksigen, nutrisi, hormon, dan zat penting lainnya ke seluruh jaringan tubuh, sekaligus mengangkut produk sisa metabolisme (seperti karbon dioksida dan limbah nitrogen) menuju organ ekskresi.

Sistem pembuluh darah terbagi menjadi dua sirkuit fungsional utama:

• Sirkulasi Pulmonal: mengalirkan darah yang miskin oksigen dari ventrikel kanan jantung menuju paru-paru untuk pertukaran gas, lalu membawa darah yang kaya oksigen kembali ke atrium kiri jantung.
• Sirkulasi Sistemik: mengalirkan darah kaya oksigen dari ventrikel kiri jantung ke seluruh jaringan kapiler tubuh, lalu mengembalikan darah yang miskin oksigen melalui sistem vena ke atrium kanan jantung.

Selain itu, sistem pembuluh limfatik bertindak sebagai rute drainase tambahan yang mengumpulkan kelebihan cairan interstisial (limfa) dari jaringan dan mengembalikannya ke dalam sirkulasi vena.

Dinding sebagian besar pembuluh darah tersusun dalam tiga lapisan konsentris konsisten yang dikenal sebagai tunika (tunics):

1. Tunika Intima: lapisan terdalam yang dilapisi selapis endotel dan lamina basal.
2. Tunika Media: lapisan tengah yang didominasi oleh sel otot polos dan serat elastis/kolagen.
3. Tunika Adventisia: lapisan terluar berupa jaringan ikat yang menautkan pembuluh ke struktur di sekitarnya.

Jantung berfungsi sebagai pompa berotot sentral yang terdiri dari empat ruang, dibungkus oleh perikardium, dan diatur oleh sistem konduksi listrik intrinsik yang terkoordinasi.

Sirkulasi Darah

Sistem peredaran darah vertebrata beroperasi sebagai sirkuit tertutup ganda yang digerakkan oleh aksi pompa jantung. Sirkulasi darah secara fungsional terbagi menjadi dua jalur utama:

Sistem Pulmonal (Pulmonary Circulation)

Sirkuit ini bertanggung jawab untuk pertukaran gas respirasi antara darah dan udara alveolus:

• Darah yang miskin oksigen dan kaya karbon dioksida dari seluruh tubuh bermuara ke atrium kanan jantung melalui vena cava cranialis dan caudalis.
• Darah dialirkan ke ventrikel kanan, kemudian dipompa keluar melalui arteri pulmonalis menuju jaringan kapiler paru-paru.
• Di alveoli paru, terjadi pertukaran gas: karbon dioksida berdifusi keluar dan oksigen masuk ke dalam darah.
• Darah yang kini kaya akan oksigen dikumpulkan oleh vena pulmonalis dan dikembalikan menuju artium kiri jantung.

Sirkulasi Sistemik (Systemic Circulation)

Sirkuit ini mendistribusikan darah teroksigenasi, nutrisi, dan faktor pengatur ke seluruh organ dan jaringan perifer:

• Dari atrium kiri, darah mengalir ke ventrikel kiri (ruang jantung dinding miokardium paling tebal untuk menghasilkan tekanan hidrostatik tinggi).
• Ventrikel kiri memompa darah ke dalam aorta, yang bercabang menjadi arteri elastis besar, arteri muskular (distribusi), dan arteriol.
• Arteriol mengatur resistensi aliran darah dan mengarahkannya ke jaringan kapiler mikroskopis, tempat terjadinya pertukaran metabolit, gas, dan cairan secara langsung dengan cairan interstisial jaringan.
• Darah terdeoksigenasi kemudian meninggalkan hamparan kapiler melalui venula pascakapiler, vena kecil, dan vena besar untuk kembali ke atrium kanan jantung.

Sistem Portal (Portal System)

Pada sebagian besar jalur peredaran darah, darah hanya melewati satu hamparan kapiler sebelum kembali ke jantung. Namun, terdapat pengecualian penting berupa sistem portal, di mana darah mengalir melalui dua hamparan kapiler berturut-turut yang dihubungkan oleh sebuah vena atau arteriol sebelum kembali ke sirkulasi utama:

• Sistem Portal Hepatika (Hepatic Portal System): darah yang kaya akan nutrien hasil serapan dari hamparan kapiler saluran pencernaan (lambung, usus kecil, usus besar, limpa, dan pankreas) dikumpulkan ke dalam vena porta hepatika. Vena ini membawanya langsung ke kamparan kapiler kedua di dalam hati (sinusoid hati) untuk metabolisme, detoksifikasi, dan pemrosesan metabolik sebelum menuju vena cava caudalis.
• Sistem Portal Hipofisis (Hypophyseal Portal System): menghubungkan pleksus kapiler di eminensia mediana hipotalamus dengan pleksus kapiler di adenohipofisis (hipofisis anterior), memungkinkan pelepasan hormon regulatorik hipotalamus langsung ke target sel endokrin tanpa terdilusi secara luas di sirkulasi sistemik.

Lapisan Dinding Pembuluh Darah (Vascular Tunics)

Dengan pengecualian kapiler dan sinusoid, semua pembuluh darah yang lebih besar memiliki tiga elementary struktural dasar yang sama, yang dikenal sebagai tunika:

1. Tunika Intima (lapisan terdalam atau luminal)
2. Tunika media (lapisan tengah)
3. Tunika adventisia (lapisan terluar)

Tergantung pada tingkatan percabangan dan jenis pembuluh darahnya, terdapat perbedaan ketebalan yang nyata pada masing-masing tunika tersebut.

Tunika Intima

Sel endotel bisa dibilang merupakan komponen terpenting dari tunika intima dan bertindak sebagai sawar (pembatas) primer antara darah dan jaringan tubuh. Sel ini merupakan jenis sel yang sangat terspesialisasi dan menutup seluruh permukaan luminal tunika intima.

Peran dan Fungsi Sel Endotel

• Hemostasis & Koagulasi: memiliki efek antikoagulan (mengekspresikan molekul mirip-heparin, memproduksi trombomodulin, serta penghambat jalur faktor jaringan / tissue factor pathway inhibitor), menghambat agregasi trombosit (melalui ADPase dan prostasiklin), serta memicu fibrinolisis (sintesis aktivator plasminogen tipe jaringan / tPA). Pada kondisi patologis tertentu, endotel dapat memicu status protrombotik melalui aktivasi dan agregasi trombosit.
• Pemeliharaan Matriks: mensintesis kolagen dan proteoglikan untuk pemeliharaan membran basal (antarmuka jaringan ikat).
• Modulasi Aliran Darah: menyesuaikan tonus vaskular melalui sekresi dan metabolisme mediator vasoaktif (seperti nitric oxide [NO], endotel, dan angiotensin I).
• Degradasi Senyawa: mendegradasi katekolamin.
• Respons Imun & Inflamasi: mengekspresikan molekul adhesi permukaan yang menfasilitasi adhesi, pengguliran (rolling), dan diapedesis sel-sel inflamasi. Memproduksi molekul yang memediasi reaksi inflamasi akut (seperti IL-1, IL-6, IL-8). Berperan dalam presentasi antigen (antigen presentation).
• Faktor Pertumbuhan: memproduksi hormon/faktor pertumbuhan (misalnya FGF, PDGF).

Identifikasi & Lapisan Penyokong

Secara histologis, sel endotel dikenal dari posisinya sebagai sel-sel pipih berbentuk gelondong (fusiform) yang melapisi lumen pembuluh darah. Faktor von Willebrand dapat tersimpan di dalam Wibel-Palade bodies yang tampak di bawah mikroskop elektron. Gambaran ultrastruktur lainnya meliputi vesikel sitoplasma yang mencerminkan aktivitas fagositosis dan pinositosis.

Menyokong endotel vaskular dan membentuk sisa tunika intima lainnya adalah membran basal dan lapisan subendotel. Lapisan subendotel mengandung kolagen, serat elastis, proteoglikan, serta sel otot polos, fibroblas, dan miofibroblas. Kolagen yang terdapat di dalam subendotel merupakan stimulus yang sangat penting bagi aktivitas dan perlekatan trombosit. Fibronektin membantu menstabilkan interaksi antarsel dan interaksi sel-substrat.

Tunika Media (Tunica Media)

Tunika media merupakan bagian tengah dari dinding pembuluh darah. Lapisan ini tersusun atas matriks ekstraseluler (lamina elastika, substansi dasar) dan sel-sel otot polos yang tersusun melingkar (circumferentially).

• Lamina Elastika: lamina elastika interna dan eksterna masing-masing membatasi batas dalam dan luar dari tunika media. Lamina elastika ini menjadi semakin sulit diidentifikasi sering mendekatnya pembuluh ke mikrosirkulasi.
• Pada Arteri: pada sediaan histologi arteri, akibat kontraksi otot dindingnya, lamina elastika interna tampak memiliki lipatan-lipatan bergelombang (tortuous) yang ekstensif. Pada arteri, tunika media berukuran sangat tebal dan merupakan komponen utama dinding pembuluh.
• Pada Vena: sistem vena, yang bekerja pada tekanan yang jauh lebih rendah, memiliki tunika media yang sangat tipis. Berbeda dengan arteri, lamina elastika interna hanya melihat menonjol pada vena berkaliber sedang dan besar.

Tunika Adventisia (Tunica Adventitia)

Tunika adventisia adalah lapisan terluar dari dinding pembuluh darah.

• Lapisan ini tersusun atas lapisan jaringan ikat longgar yang mengandung vaso vasorum, yaitu jaringan mikrovaskular khusus yang memperdarahi dinding pembuluh darah itu sendiri.
• Tunika adventisia tampak sangat menojol pada vena berkaliber besar (seperti vena cava caudalis), di mana lapisan ini juga dapat memuat berkas-berkas otot polos yang tersusun longgar yang berfungsi mempertahankan tonus vena.
• Adventisia vena besar diperkaya oleh persarafan (nervi vasorum) dan juga mengandung pembuluh limfatik.

Arteri dan Arteriol

Arteri dapat diklasifikasikan menjadi ateri elastis (elastic arteries) atau arteri muskular (muscular arteries).

Arteri Elastis

Arteri elastis terletak lebih dekat dengan jantung, dan fungsi utamanya adalah menghantarkan darah ke berbagai area tubuh. Darah ini mengalir dengan tekanan tinggi dan disertai perubahan kecepatan aliran yang mencolok.

• Untuk mengakomodasi hal tersebut, arteri elastis memiliki dinding tebal yang mengandung banyak lembaran lamina elastin berfenestrasi (fenestrated elastin laminae) yang tersusun konsentris.
• Lapisan-lapisan ini diselingi oleh sel-sel otot polos dan substansi dasar yang kaya akan proteoglikan.
• Seiring pembuluh elastis ini mengecil secara bertahap, sifat aliran darah yang berdenyut (pulsatil) lebih merupakan hasil dari daya pegas elastis (elastic recoil) dinding pembuluh daripada denyut detak jantung itu sendiri.

Arteri Muskular

Semakin jauh dari jantung, arteri mengandung semakin sedikit elastin dan bertransisi menjadi arteri muskular. Transisi ini dapat berlangsung secara tiba-tiba maupun bertahap.

• Arteri muskular memiliki fungsi distributif, yaitu bertugas mengalirkan darah ke organ-organ tertentu.
• Percabangan dan peningkatan jumlah arteri menyebabkan volume total meningkat dan kecepatan aliran berkurang.
• Arteri muskular memiliki dinding tebal yang didominasi oleh sel-sel otot polos yang tersusun secara heliks (melingkar), dengan elastin yang jauh lebih sedikit dibandingkan arteri elastis.

Arteriol dan Pengaturan Aliran Kapiler

Arteriol memiliki diameter kurang dari 100 μm dalam kondisi berkontraksi.

• Pengaturan Aliran Darah: Regulasi aliran darah menuju hamparan kapiler (capillary bed) terjadi pada tingkat metaarteriol.
• Sfingter Prekapiler (Precapillary Sphingcters): sfingter prekapiler juga dapat membatasi aliran ke kapiler-kapiler yang tidak dapat menoleransi tekanan tinggi yang umumnya dijumpai pada sistem arteri.
• Anastomosis Arteriovenosa (Arteriovenous Anastomoses): aliran darah ke hamparan kapiler dapat diatur lebih lanjut oleh anastomosis arteriovenosa, yang memungkinkan darah memintas (bypass) kapiler regional tanpa melaluinya.
• Badan Glomus (Glomus Bodies): percabangan anastomosis yang muncul saling berdekatan dan dikelilingi oleh kapsul fibrosa disebut sebagai badan glomus. Peran penting anastomosis arteriovenosa ini paling baik ditunjukkan pada jaringan reproduksi erektil.

Kapiler dan Sinusoid

Kapiler memiliki diameter terkecil di dalam sistem vaskular. Susunan anatominya memudahkan pertukaran nutrisi dan sisa metabolisme antara darah dan jaringan organ. Kapiler merupakan tubulus dengan lebar kurang dari 10 μm (yaitu tidak jauh lebih besar dari ukuran sebuah sel darah merah).

Pada sediaan histologi rutin, kapiler sering kali tampak kolaps (mengempis), sehingga jaringan pembuluh berkaliber kecil yang luas dan saling beranastomosis ini terkadang sulit untuk diamati. Secara struktural, kapiler pada dasarnya hanya terbentuk dari lapisan endotel yang disokong oleh lamina basal. Lamina basal ini bersifat permeabel secara selektif terhadap molekul-molekul kecil dengan berat molekul sekitar < 70.000 MW.

Di sekeliling kapiler, tersebar secara longgar sel-sel perisit (pericytes) yang menempel langsung pada lamina basal. Sel ini mampu bertrandiferensiasi menjadi berbagai jenis sel lain (seperti fibroblasts dan sel otot polos).

Struktur kapiler terbagi menjadi beberapa tipe untuk mendukung kebutuhan fungsional organ:

Kapiler Kontinu (Continuous Capillaries)

Pembuluh mikrosirkulasi yang paling banyak ditemukan di dalam tubuh adalah kapiler kontinu.

• Sel-sel endotelnya dihubungkan oleh tight junctions dengan celah interseluler yang sangat sempit (sekitar 1 nm)
• Lamina basalnya utuh tanpa celah
• Contoh lokasi: ditemukan di organ seperti paru-paru dan otak (serebrum).

Kapiler Berfenestrasi (Fenestrated Capillaries)

Struktur kapiler dapat dimodifikasi lebih lanjut sesuai fungsi pertukaran zat yang lebih intensif.

• Kapiler berfenestrasi mengandung pori-pori atau celah sitoplasma kecil (fenestrae), namun tetap bertumpu pada lamina basal yang utuh (tidak terputus).
• Pembuluh ini lebih permeabel dibandingkan kapiler kontinu, memungkinkan transfer zat terlarut yang mudah antara darah dan cairan interstisial.
• Contoh lokasi: umumnya pada organ endokrin dan mukosa usus.
• Kapiler berpori (Porous capillaries): variasi khusus ini ditemukan pada glomerulus ginjal, memungkinkan pembentukan ultrafitrat yang nantinya diproses menjadi urin.

Sinusoid (Sinusoids / Discontinous Capillaries)

Sinusoid memiliki kaliber lumen yang sedikit lebih besar daripada kapiler biasa.

• Memiliki celah interseluler yang besar di antara sel-sel endotelnya, dan lamina basalnya terputus-putus (discontiuous) atau bahkan tidak ada sama sekali.
• Akibatnya, sinusoid memiliki tingkat permeabilitas yang jauh lebih tinggi dan memfasilitasi pertukaran nutrisi serta makromolekul secara cepat antara darah dan parenkim organ.
• Lokasi: ditemukan pada kelenjar adrenal, hati (liver), limpa (spleen) dan sumsum tulang (bone marrow).
• Pada sinusoid hati (hepatic sinusoid), sel-sel endotel diselingi oleh makrofag residen (sel kupffer) yang memiliki fungsi fagositosis penting.

Venula dan Vena

Struktur venula dan bena pada dasarnya serupa dengan struktur arteriol dan arteri.

• Perbedaan Lapisan Dinding: berbeda dengan arteri, tunika media pada vena dan venula berukuran jauh lebih tipis, dan tunika adventisia dapat menjadi komponen dinding yang paling tebal.
• Vena Pascakapiler (Post-capillary Venules): memiliki fungsi yang sangat penting dalam respons inflamasi (peradangan), yaitu berperan dalam kebocoran cairan serta ekstravasasi/diapedesis leukosit. Fungsi fisiologis ini tidak tampak secara langsung pada sediaan histologi rutin.
• Katup Semilunaris: semua vena dan venula memiliki katup semilunaris (semilunar valves) yang berfungsi mencegah aliran balik darah (aliran retrograde).

Sirkulasi Limfatik

Cairan Limfa (getah bening) adalah cairan yang mengalir keluar dari ruang ekstraseluler jaringan. Cairan ini biasanya terbentuk saat cairan kapiler merembes keluar dari pembuluh darah, dan tersusun atas air, elektrolit, serta sejumlah kecil protein plasma. Pembuluh limfatik mengembalikan cairan ini ke dalam sirkulasi darah. Sistem ini merupakan “sistem satu sirkuit” yang bermuara ke sistem sirkulasi arteri dan vena yang saling terhubung.

Limfa mengalir di bawah tekanan yang sangat rendah dan disaring melalui nodus limfa (kelenjar getah bening), yang bertindak sebagai pos pemantau (sentinels) untuk stimulasi kekebalan tubuh. Karena tekanannya yang rendah, dinding pembuluh limfatik sangat tipis dan mudah kolaps (sering kali tidak tampak jelas pada sediaan histologi rutin). Membran basal pada sebagian besar pembuluh ini tidak ada dan tidak memiliki perisit. Akibatnya, endotel limfatik jauh lebih permeabel dibandingkan endotel kapiler darah tipe kontinu.

• Filamen penambat (Anchoring filaments): menautkan sel-sel endotel ke jaringan ikat di sekitarnya.
• Katup pembuluh limfatik: berfungsi mencegah aliran balik cairan limfa (retrograde flow).
• Saluran utama: saluran pengalir utama untuk cairan limfa di dalam tubuh adalah duktus torasikus (thoracic duct), yang bermuara ke vena brakiosefalika kiri (pada anjing, terdapat variasi antar spesies).
• Signifikansi klinis: peningkatan tekanan vena sentral berpotensi mengganggu aliran limfatik, yang dapat memicu terjadinya kilotoraks (chylothorax).
• Jaringan tanpa pembuluh limfatik: jaringan yang secara khusus tidak memiliki pembuluh limfatik meliputi:
  • Sistem saraf pusat
  • Tulang rawan (kartilago)
  • Tulang
  • Sumsum tulang
  • Plasenta
  • Kornea
  • Gigi

Gambaran Umum Jantung

Jantung dan struktur terkait secara garis besar terbagi menjadi kompartemen yang berbeda secara struktural dan fungsional: perikardium/epikardium, endokardium, miokardium, dan katup jantung.

Perikardium

Perikardium memiliki komponen fibrosa dan serosa:

• Komponen Fibrosa; membentuk lapisan terluar kantung perikardial dan tersusun atas jaringan kolagen padat.
• Perikardium Serosa: melapisi rongga perikardial dan dilapisi oleh sel-sel mesotel yang mensekresikan cairan perikardial. Pada mikroskop cahaya rutin, sel mesotel dalm kondisi tenang (quiescent) berbentuk pipih. Pascacedera, sel-sel ini dapat berubah bentuk menjadi kuboid atau bahkan kolumnar.
• Lapisan Parietal vs Viseral:
  • Lapisan parietal (terluar) membentuk kantung perikardial yang mudah diamati secara makroskopis.
  • Lapisan ini bersambung dengan lapisan viseral (bersinonim dengan epikardium), yaitu lapisan tipis yang menutupi permukaan jantung secara langsung.
  • Di bawah perikardium viseral, sering kali terdapat lapisan tipis jaringan adiposa (lemak) yang memuat pembuluh darah dan saluran limfatik.
• Kapasitas Adaptasi: meskipun perikardium parietal mampu beradaptasi terhadap perubahan ukuran jantung, perikardium memiliki kemampuan terbatas untuk meregang secara cepat (seperti pada efusi perikardial akut). Distensi kantung perikardial yang berlangsung kronis dapat ditoleransi lebih baik karena serat-serat kolagen perikardium diasumsikan mengalami renovasi/remodeling.

Endokardium

Endokardium merupakan lapisan terdalam yang melapisi rongga jantung dan merupakan ekuivalen jantung dari tunika intima pembuluh darah.

• Dilapisi oleh sel-sel endotel dan disokong oleh sedikit stroma fibrosa
• Endokardium bersambung dengan katup atrioventrikular serta melapisi korda tendinea dan otot papilaris.
• Dapat mengandung sedikit jaringan adiposa, pembuluh limfatik, dan serabut saraf.
• Serat Purkinje (Purkinje fibers), yang berperan penting dalam transmisi impuls listrik jantung, juga berada di dalam endokardium (subendokardium).

Miokardium

Serupa dengan otot rangka, otot jantung tampak berlurik dengan gambaran ultrastruktur yang serupa, mencakup garis Z, pita A dan pita I. Perbedaan utama otot jantung dari otot rangka meliputi:

• Adanya percabangan sel otot jantung (kardiomiosit)
• Jaringan ikat interstisial yang lebih menonjol
• Kardiomiosit memiliki inti sel yang terletak di tengah (centrally located) dengan area halo perinuklear
• Terdapat diskus interkalaris yang berorientasi melintang.

Ciri khas & fungsi tambahan

• Kardiomiosit atrium memiliki keunikan berupa adanya granula sitoplasma yang mengandung faktor natriuretik atrium (atrial natriuretic factor / ANF). Sekresi ANF melawan kerja hormon aldosteron, memicu natriuresis (pengeluaran natrium lewat urin), vasodilatasi, serta menekan sistem renin-angiotensin-aldosteron (RAAS).
• Diskus interkalaris sangat penting bagi fungsi otot jantung. Struktur ini merupakan kompleks taut antarsel pada lempeng Z terminal yang terdiri atas desmosom, sambungan celah (gap junctions), dan fasciae adherentes.
• Kardiomiosit sangat kaya akan mitokondria dan memiliki mioglobin dalam jumlah besar.
• Kardiomiosit ventrikel tersusun menjadi lapisan luar, tengah, dan dalam yang membentuk pola spiral/heliks di sekeliling jantung (lapisan-lapisan ini sulit dibedakan pada sediaan rutin).
• Miosit jantung juga membentuk selubung tipis jaringan yang meluas dari atrium kiri ke dalam dinding vena pulmonalis. Sel-sel ini diduga merupakan fokus penting dari aktivitas ektopik pada kondisi penyakit tertentu (seperti fibrilasi atrium).

Katup Jantung (Valves)

Permukaan katup jantung dilapisi oleh endotel yang memiliki kemiripan fungsi dengan endotel vaskular di tempat lain pada tubuh.

• Lapisan Katup: berbagai lapisan pada katup trikuspid dan bikuspid/mitral meliputi
  1. Atrialis (menghadap sisi atrium)
  2. Spongiosa
  3. Fibrosa
  4. Ventrikularis (menghadap sisi ventrikel)
• Melewati separuh bagian proksimal katup, katup bersifat avaskular (tidak mengandung pembuluh darah) dan lapisan-lapisan ini menjadi tidak dapat dibedakan dengan mudah.
• Stroma Katup: tersusun atas campuran kolagen, serat elastis, dan proteoglikan.
• Sel Interstisial Katup (Valve Interstitial Cell / VICs): merupakan sel stroma utama yang bertanggung jawab atas homeostasis matriks ekstraseluler. VICs juga teraktivasi pada kelainan/patologi katup (valvulopathies) dan berperan penting dalam perkembangan penyakit seperti degenerasi katup miksomatosa (endocardiosis).

Jennings, R., & Premanandan, C. (2017). Overview of the heart. Dalam Veterinary histology. The Ohio State University