Jantung

Jantung (heart) merupakan satu pam berotot.

Dinding jantung terdiri daripada otot kardium (cardiac muscles) yang mengecut secara automatik tanpa kawalan saraf. Pengecutan otot ini disifatkan sebagaimiogenik (myogenic).

Tisu jantung mendapat oksigen dan nutrien dari arteri koronari (coronary artery) dan karbon dioksida diangkut keluar oleh vena koronari (coronary vein).

Struktur luaran jantung manusia.

Jantung manusia terdiri dari dua ruang atas (atrium kiri dan atrium kanan) dan dua ruang bawah (ventrikel kiri dan ventrikel kanan).

Struktur dalaman jantung manusia.

Bahagian kiri dan kanan jantung dipisahkan oleh dinding jantung yang dinamakanseptum. Ini mengelakkan percampuran darah beroksigen disebelah kiri dengan darah terdeoksigen disebelah kanan jantung.

Ruang atrium adalah lebih kecil daripada ruang ventrikel.

Dinding atrium adalah lebih nipis daripada dinding ventrikel. Ini kerana atrium hanya mengepam darah ke dalam ventrikel dibawahnya, manakala ventrikel pula terpaksa mengepam darah ke organ badan yang lain dengan tekanan yang lebih tinggi.

Dinding ventrikel kiri pula lebih tebal dan berotot berbanding dengan dinding ventrikel kanan kerana ventrikel kiri perlu mengepam darah ke seluruh badan, manakala ventrikel kanan hanya mengepam darah ke peparu sahaja (lungs).

Terdapat injap (valve) dalam jantung untuk mengelakkan aliran balik (backflow) darah dan memastikan darah mengalir dalam satu hala sahaja.

Injap trikuspid (tricuspid valve) terletak diantara atrium kanan dan ventrikel kanan.

Injap bikuspid (bicuspid valve) pula terletak diantara atrium kiri dan ventrikel kiri.

Kedua-dua injap ini memastikan tiada aliran balik darah dari ventrikel ke atrium.

Pada pangkal arteri pulmonari dan aorta, terdapat injap sabit (semi-lunar valves) yang mengelakkan aliran balik darah ke dalam ventrikel kiri dan kanan.

Pada dinding atrium kanan berdekatan dengan bukaan vena kava, terdapat tisu gentian kardium yang dinamakan nodus sinoatrium (sinoatrial node). Nodus ini juga disebut sebagai perentak jantung (pacemaker).

Diantara atrium kanan dan ventrikel kanan, terdapat gentian sel kardium yang dipanggil nodus atrioventrikel (atrioventricular node).

Pada dinding dalam ventrikel, terdapat gentian yang khusus untuk menghantar impuls saraf dan dikenali sebagai gentian Purkinje (Purkinje fibers).

Nodus sinoatrium menjana impuls saraf yang menyebabkan otot kardium mengecut secara spontan untuk memulakan denyutan jantung. Impuls saraf yang terhasil juga merangsang pengecutan atrium yang seterusnya merebak ke nodus atrioventrikel, lalu ke gentian Purkinje, yang menghantar impuls saraf ke otot kardium di ventrikel untuk memulakan pengecutan ventrikel.

Gentian Purkinje bekerjasama denga nodus sinoatrium dan nodus atrioventrikel untuk mengawal kadar denyutan jantung.

pengedaran Darah Dalam Manusia

Pengaliran darah dalam sistem peredaran darah manusia disebabkan oleh daya pengepaman jantung (pumping of the heart) dan pengecutan otot rangka (contraction of skeletal muscles) di sekeliling vena.

Kitar kardium (cardiac cycle)

Peredaran darah manusia disebabkan oleh pengepaman jantung.

Otot kardium mengecut dan menghasilkan denyutan jantung (heartbeat) yang mengepam darah ke seluruh badan.

Setiap denyutan jantung dimulakan oleh perentak (pacemaker) yang dipanggil nodus sinoatrium (sinoatrial node).

Nodus sinoatrium adalah sekumpulan tisu otot kardium yang menghasilkan impuls saraf (nerve impulses).

Impuls ini merebak ke kedua-dua atrium dan menyebabkan pengecutan atrium secara serentak. Tekanan darah dalam atrium meningkat lalu mengepam darah ke dalam ventrikel masing-masing.

Impuls saraf ini sampai ke nodus atrioventikel (atrioventricular node) selepas 0.1 saat. Masa 0.1 saat ini adalah untuk memastikan semua darah telah dimasukkan ke dalam ventrikel. Kemudian, impuls saraf ini dihantar ke ventrikel untuk menyebabkan kedua-dua ventrikel mengecut secara serentak.

Semasa pengecutan ventrikel, gentian Purkinje membawa impuls yang menyebabkan otot kardium pada ventrikel mengecut.

Pengecutan ventrikel yang kuat (sistol) menyebabkan tekanan darah dalam kedua-dua ventrikel meningkat, yang mengakibatkan darah terdeoksigen dipam ke peparu melalui arteri pulmonari dan darah beroksigen dipam ke seluruh anggota badan melalui aorta.

Pengenduran atrium dan ventrikel (diastol) menyebabkan tekanan darah dalam jantung menurun, yang mengakibatkan darah mengalir masuk ke dalam atrium kanan melalui vena kava dan atrium kiri melalui vena pulmonari. Seterusnya, darah akan mengalir masuk ke dalam ventrikel masing-masing.

Rajah dibawah menunjukkan tindakan nodus sinoatrium dan nodus atrioventrikel untuk menghasilkan daya pengepaman darah keluar dari jantung ke seluruh badan.

Nodus SA (perentak) menghasilkan isyarat untuk mengecut.

Isyarat merebak ke kedua-dua atrium dan menyebabkan atrium mengecut. Isyarat ke nodus AV ditunda selama 0.1 saat untuk memastikan semua darah di atrium telah dipam ke dalam ventrikel.

Isyarat dihantar ke gentian Purkinje yang membawanya ke ventrikel dan menyebabkan kedua-dua ventrikel mengecut.

Pengecutan otot rangka disekeliling vena.

Dalam vena, tekanan darah adalah sangat rendah dan tidak cukup untuk mengalirkan darah kembali ke jantung.

Otot rangka biasanya terletak disekeliling vena. Pengecutan dan pengenduran (the contracrion and relaxation) otot rangka membantu menggerakkan darah menentang graviti, ke bahagian atas, untuk kembali ke jantung.

Pengaliran darah dalam vena akibat pengecutan otot rangka.

Disepanjang vena, terdapat injap sabit (semi-lunar valves) yang memastikan darah tidak mengalir balik dan hanya mengalir dalam satu hala, iaitu ke arah jantung.

Semakin kerap dan kuat pengecutan otot rangka, semakin cepat darah mengalir balik ke jantung.

Mekanisme Kawal Atur Tekanan Darah

Tekanan darah (blood pressure) ialah tekanan yang dikenakan ke atas dinding salur darah yang juga dikenali sebagai tekanan darah arteri, iaitu tekanan yang dikenakan di arteri yang lebih besar.

Tekanan darah yang normal bagi orang dewasa ialah 120/80 mm Hg.

Tekanan sistol (systolic pressure), 120 mm Hg, ialah puncak tekanan yang diambil di aorta dan arteri semasa ventrikel mengecut.

Tekanan diastol (diastolic pressure), 80 mm Hg, pula ialah tekanan yang terendah yang diambil semasa jantung berada dalam fasa rehat.

Tekanan darah berubah-rubah sepanjang hari.

Perubahan tekanan darah dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

1. Kadar denyutan jantung.

Semakin tinggi kadar denyutan jantung, semakin tinggi tekanan darah.

2. Isipadu darah didalam badan.

Semakin besar isipadu darah didalam badan, semakin kerap darah kembali ke jantung, maka tekanan darah akan turut meningkat.

3. Kadar pengaliran darah.

Apabila kadar pengaliran darah meningkat, darah mengalir melalui seluruh badan dengan lebih pantas. Maka jantung terpaksa mengepam dengan lebih cepat seterusnya meningkatkan tekanan darah.

4. Rintangan salur darah.

Semakin tinggi rintangan dalam salur darah, semakin tinggi tekanan darah. Salur darah yang besar dan berdinding licin mempunyai rintangan pengaliran darah yang rendah. Tekanan darah pesakit arteriosklerosis (arteriosclerosis) adalah tinggi akibat daripada arteri yang tesumbat dengan plak (plague).

5. Kelikatan (viscosity) darah.

Semakin likat darah seseorang, semakin tinggi tekanan darahnya.

6. Tekanan (stress).

Tekanan (stress) menyebabkan pengecutan salur darah lalu meningkatkan tekanan darah (blood pressure).

Kawal Atur Tekanan Darah

Tekanan darah dikawal oleh baroreseptor (reseptor tekanan) yang terletak pada aorta dan arteri karotid (carotid arteries).

Baroreseptor (baroreceptor) dapat mengesan perubahan tekanan darah dan menyelaraskan tekanan darah arteri dengan mengubah daya dan kadar pengecutan otot kardium serta mengubah rintangan dalam arteri.

Baroreseptor bergerak balas terhadap perubahan regangan (panjang tisu) pada dinding lengkungan aorta dan karotid sinus.

Pengawal-aturan tekanan darah yang semakin meningkat.

Apabila tekanan darah semakin meningkat, baroreseptor akan bergerak balas terhadap peningkatan regangan pada dinding lengkungan aorta dan karotid sinus dengan menghantar lebih banyak impuls saraf kepada medula oblongata di otak.

Otak akan menghantar isyarat ini ke jantung dan salur darah (efector). Aktiviti otot kardium pada jantung dikurangkan untuk mengurangkan kadar denyutan jantung. Otot licin pada arteri pula mengendur untuk menambahkan diameter arteri, dan mengakibatkan rintangan arteri dikurangkan.

Penurunan kadar denyutan jantung serta rintangan arteri menyebabkan tekanan darah diturunkan.

Pengawal-aturan tekanan darah yang semakin menurun.

Apabila tekanan darah semakin menurun, baroreseptor direncat (inhibited).

Oleh itu, tiada impuls saraf dihantar oleh baroreseptor ke otak.

Otot kardium pada jantung meningkatkan aktivitinya lalu meningkatkan kadar denyutan jantung. Sementara itu, otot licin pada arteri pula mengecut menyebabkan diameter arteri menjadi semakin sempit. Pencerutan vena (vasoconstriction) ini meningkatkan rintangan arteri.

Peningkatan kadar denyutan jantung dan rintangan arteri menyebabkan tekanan darah meningkat.

Sistem Peredaran Darah Serangga

Serangga mempunyai sistem peredaran darah terbuka (open circulatory system) kerana darah yang dipam oleh jantung mengalir di dalam rongga badan dan tidak diangkut oleh salur darah.

Darah dan bendalir di sekeliling sel bercampur untuk membentuk bendalir yang dipanggil hemolimfa (haemolymph).

Serangga mempunyai jantung yang berbentuk tiub dengan liang seni (fine openings) di sepanjangnya yang dipanggil ostia (kata tunggal: ostium).

Pengecutan jantung menyebabkan hemolinfa (darah serangga) dipam ke rongga badan yang dipanggil hemoselom (haemocoel).

Sistem peredaran terbuka serangga.

Pertukaran bahan antara hemolimfa dan sel badan berlaku secara langsung melalui resapan (diffusion).

Apabila jantung mengendur (relaxes), hemolimfa mengalir masuk dari hemoselom ke dalam jantung melalui ostia.

Setiap ostium mempunyai injap (valves) untuk menghalang hemolimfa mengalir keluar dari jantung.

Sistem Peredaran Darah Ikan

Ikan (fish) mempunyai sistem peredaran darah tunggal tertutup (single closed circulatory system).

Sistem ini hanya mempunyai satu litar pengaliran sahaja, iaitu darah yang dipam oleh jantung mengalir dalam salur darah ke insang dan tisu badan, seterusnya kembali ke jantung semula. Darah hanya mengalir ke dalam jantung sekali sahaja dalam satu peredaran lengkap.

Sistem peredaran darah tunggal tertutup pada ikan.

Jantung ikan merupakan pam yang ringkas dengan satu atrium dan satu ventrikel sahaja.

Atrium yang berdinding nipis menerima darah terdeoksigen dari tisu badan ikan dan seterusnya dihantar ke ventrikel.

Ventrikel yang lebih berotot mengepam darah terdeoksigen ke insang (gills) dan pertukaran gas berlaku melalui proses resapan (diffusion).

Dari insang, darah terdeoksigen manjadi darah beroksigen dan mengalir semula ke semua sel-sel badan yang memerlukan oksigen.

Sebaik sahaja oksigen di dalam darah beroksigen habis digunakan oleh tisu-tisu badan, darah ini bertukar kepada darah terdeoksigen dan dikembalikan ke jantung untuk mengulangi kitar (cycle) ini semula.

Sistem Peredaran Darah Amfibia

Amfibia (amphibian) mempunyai sistem peredaran darah ganda dua tertutupdan tidak lengkap (double closed and incomplete circulatory system).

Jantung amfibia seperti katak terdiri daripada dua atrium (atrium kanan dan kiri) dan satu ventrikel (tidak dibahagi).

Amfibia mempunyai peredaran ganda dua kerana darah mengalir ke dalam jantung sebanyak dua kali dalam satu peredaran lengkap. Sistem ini digelar peredaran tidak lengkap kerana darah beroksigen dan darah terdeoksigen bercampur di dalam ventrikel.

Darah terdeoksigen dari seluruh badan kecuali peparu dibawa masuk ke dalam atrium kanan melalui vena kava manakala darah beroksigen dari peparu dibawa masuk ke dalam atrium kiri melalui vena pulmonari.

Apabila kedua-dua atrium mengecut serentak, darah terdeoksigen dan darah beroksigen dari kedua-dua atrium dipam ke dalam ventrikel.

Sistem peredaran ganda dua tertutup dan tidak lengkap pada amfibia.

Dalam ventrikel yang tidak dibahagi, darah terdeoksigen dan darah beroksigen bercampur.

Darah yang bercampur kemudian dopam keluar ke seluruh badan dan peparu semasa pengecutan ventrikel.

Darah bercampur yang mengandungi kurang oksigen diangkut ke sel badan dan digunakan untuk respirasi sel.

Darah bercampur juga diangkut ke peparu supaya pertukaran gas berlaku. Darah beroksigen ini kemudian diangkut keluar dari peparu dan kembali ke atrium kiri jantung.

Keperluan Pembekuan Darah

Pendarahan (bleeding) berlaku apabila salur darah terluka.

Salur darah yang terluka ini akan memulakan mekanisme pembekuan darah (blood clotting mechanism).

Keperluan pembekuan darah (blood clotting) adalah seperti berikut:

1. Mencegah pendarahan yang serius.

Penbekuan darah memastikan luka ditutup untuk menghentikan pendarahan dan mengurangkan kehilangan darah.

2. Mencegah kemasukan mikroorganisma dan bendasing (foreign particle) ke dalam badan.

Pembentukan bekuan darah pada tapak luka (wound site) merupakan suatu mekanisme pertahanan yang penting untuk mencegah kemasukan mikroorganisma dan bendasing ke dalam badan. Ini penting untuk mengurangkan risiko jangkitan.

3. Mengekalkan tekanan darah (blood pressure).

Apabila pendarahan berlaku, tekanan darah menurun. Ini mengurangkan kadar pengaliran darah dan melambatkan pengankutan nutrien dan oksigen ke sel-sel badan. Oleh itu, pembekuan darah penting untuk mengelakkan kehilangan darah dan mengekalkan tekanan darah yang stabil supaya pengankutan bahan keperluan sel berlaku dengan cekap.

4. Mengekalkan pengaliran darah dalam sistem yang tertutup.

Apabila salur darah yang terluka ditutup oleh mekanisme pembekuan darah, peredaran darah dapat dikekalkan dalam salur darah. Oleh itu, darah dapat mengalir di dalam sistem peredaran yang tertutup secara berterusan.

Masalah Pembekuan Darah

Pembekuan darah (blood clotting) ialah mekanisme yang sangat penting kepada organisma hidup.

Masalah akan timbul apabila darah seseorang sukar membeku ataupun darah membeku di dalam salur darah, contohnya, hemofilia dan trombosis.

Hemofilia

Hemofilia (haemophilia) merupakan penyakit yang disebabkan oleh kekurangan salah satu faktor pembeku darah (defect of a blood clotting) yang dipanggilFaktor VIII.

Pesakit hemofilia mengalami masalah pembekuan darah. Darah pesakit tersebut tidak dapat membeku atau sukar membeku, lalu mengakibatkan pendarahan yang berpanjangan. Pesakit hemofilia akan kehilangan banyak darah walaupun mengalami luka yang kecil (minor injury).

Penyakit hemofilia tidak dapat diubati, tetapi rawatan melalui pemindahan darah atau suntikan Faktor VIII boleh diberikan.

Hemofilia ialah penyakit genetik terangkai seks yang boleh diwariskan (a sex-linked genetic hereditary disease). Penyakit ini lazimnya dihidapi oleh lelaki berbanding perempuan (perempuan ialah pembawa dan lelaki ialah pesakit).

Trombosis

Trombosis (thrombosis) disebabkan oleh pembentukan bekuan darah (blood clot) di dalam salur darah.

Terdapat dua jenis trombosis, iaitu:

1. Trombosis vena.

Trombosis vena berlaku apabila darah membuka di dalam vena.

2. Trombosis arteri.

Trombosis arteri berlaku apabila darah membeku di dalam arteri.

Bekuan darah biasanya terbentuk di dalam arteri utama yang mempunyai masalah atherosklerosis (atherosclerosis) dan jarang berlaku pada vena.

Gizi (diet) yang kaya dengan kolestrol dan lemak tepu menyebabkanatherosklerosis. Kolestrol dan lemak tepu yang berlebihan akan terenap (deposited) pada dinding arteri. Akibatnya, arteri menjadi semakin sempit dan menghalang kelancaran aliran darah.

Arteri yang menjadi sempit dan keras akibat pengenapan kalsium menyebabkan pengaliran darah semakin perlahan. Arteri ini juga hilang sifat kekenyalannya (elasticity) seterusnya mengalami arteriosklerosis (arteriosclerosis).

Pengenapan kolestrol pada salur darah merangsang penggumpalan platelet (agglutination of platelets) yang seterusnya menyebabkan pembentukan bekuan darah di dalam arteri.

Trombosis arteri menghalang pengaliran darah di dalam arteri seterusnya menyebabkan sel-sel badan tidak dapat menerima bekalan darah tersebut.

Trombosis koronari (coronary thrombosis) berlaku apabila darah membeku di dalam arteri koronari. Ini menghalang pengaliran darah ke otot kardium jantung. Angina (sakit dada) merupakan simptom awal bagi gejala ini. Akhirnya, otot kardium akan mati dan menyebabkan serangan jantung (heart attack) dan kemungkinan kematian.

Trombosis yang berlaku pada arteri yang membawa darah ke otak akan menyebabkan strok (stroke).

Embolus ialah bekuan darah kecil yang bergerak dalam salur darah. Embolus boleh dialirkan ke tempat tempat lain dan menyebabkan arteri yang lebi kecil tersumbat. Keadaan ini dipanggil embolisme (embolism).

Sistem Limfa

Sistem limfa (lymphatic sytem) and sistem peredaran darah (circulatory system) bekerjasama membentuk sistem pengangkutan (transport system) manusia.

Sistem limfa juga bersambung dengan sistem peredaran darah pada bahagian bahu melalui vena subklavikel (subclavian veins).

Sistem limfa adalah pelengkap kepada sistem peredaran darah dalam pengangkutan.

Pembentukan Bendalir Tisu dan Bendalir Limfa

Semasa darah mengalir dari arteriol ke kapilari darah, tekanan hidrostatik yang tinggi akan dikenakan pada kapilari tersebut.

Tekanan tinggi ini terhasil akibat daya pengepaman jantung dan rintangan di dalam kapilari darah.

Tekanan hidrostatik yang tinggi pada kapilari darah menyebabkan sebahagian plasma meresap keluar melalui dinding, yang setebal satu sel, ke dalam ruang antara sel.

Pembentukan bendalir tisu dan limfa.

Molekul-molekul bahan terlarut yang bersaiz kecil dalam plasma darah seperti air, garam mineral, glukosa dan asid amino meresap keluar dari dinding kapilari darah ke dalam ruang antara sel.

Resapan bahan-bahan melalui kapilari darah dan pertukaran nutrien, bahan kumuh dan gas di antara bendalir tisu dengan sel badan.

Cecair yang berada di dalam ruang antara sel dikenali sebagai bendalir tisu(tissue fluid) atau bendalir ruang antara (interstitial fluid).

Eritrosit, platelet dan molekul protein plasma yang besar tidak dapat merentasi dinding kapilari

darah. Namun, leukosit seperti sel fagosit dapat menyelit keluar melalui liang seni (fine pores) pada dinding kapilari darah.

Bendalir tisu dikembalikan kepada sistem peredaran darah (circulatory system) melalui dua cara:

1. Kira-kira 90% bendalir tisu meresap semula ke dalam kapilari darahkerana tekanan yang rendah di hujung venul berbanding tekanan di hujung arteriol.

2. Kira-kira 10% lagi bendalir tisu akan meresap ke dalam kapilari limfa padasistem limfa (lymphatic system). Bendalir tisu disebut bendalir limfa(lymph) sebaik sahaja bendalir ini memasuki sistem limfa. Akhirnya, bendalir limfa akan dikembalikan ke sistem peredaran darah melalui vena subklavikel (subclavian veins) pada bahu.

Bendalir tisu merupakan medium bagi pertukaran nutrien, hasil perkumuhan dan gas respirasi antara sel-sel badan dengan kapilari darah. Bendalir tisu juga merupakan persekitaran dalam yang optimum bagi organisma.

Oleh itu, sel fagosit di dalam bendalir tisu berperanan menghapuskan mikroorganisma yang hadir di dalam bendalir tisu.

Komposisi bendalir tisu dan bendalir limfa.

Sebahagian besar daripada bahan-bahan yang berada di dalam bendalir tisuberasal dari plasma darah.

Kandungan bendalir tisu menyerupai plasma darah kecuali bendalir tisu tidak mempunyai eritrosit, platelet dan molekul protein plasma yang terlalu besar untuk merentasi dinding kapilari darah.

Leukosit terutamanya sel fagosit, yang boleh merentasi dinding kapilari darah, hadir dalam bendalir tisu.

Bendalir limfa berasal dari bendalir tisu yang berasal dari plasma darah yang telah ditapis oleh dinding kapilari darah.

Oleh itu, komposisi bendalir limfa menyerupai plasma darah, yang tidak mempunyai eritrosit, platelet dan protein plasma.

Bendalir limfa adalah lut sinar (transparent) atau berwarna kuning pucat (slightly yellowish) dan hanya terdapat di dalam salur limfa tertutup (closed lymphatic vessels).

Bendalir limfa mengandungi banyak leukosit (leucocytes) terutamanya limfosit(lymphocytes) yang dihasilkan oleh nodus limfa (lymph nodes)