Aktivitas Listrik Jantung

Untuk dapat memompa darah, jantung harus berkontraksi yang dicetuskan oleh potensial aksi yang menyebar melalui membran sel – sel otot. Jantung berkontraksi secara berirama akibat potensial aksi yang ditimbulkannya sendiri, disebut sebagai otoritmisitas.

Terdapat dua jenis sel otot jantung :

1. Sel kontraktil (99 %) merupakan sel yang memiliki fungsi mekanik (memompa darah), dalam keadaan normal tidak dapat menghasilkan sendiri potensial aksinya

2. Sel otoritmik berfungsi mencetuskan dan menghantarkan potensial aksi yang bertanggung jawab untuk kontraksi sel – sel pekerja. Sel otoritmik ini dapat ditemukan di lokasi – lokasi berikut :

Nodus sinoatrium (SA), daerah kecil khusus di dinding atrium kanan dekat muara vena cava superior

Nodus atrioventrikel (AV), terletak di dasar atrium kanan dekat septum, tepat di atas hubungan antara atrium dan ventrikel

Berkas His (berkas atrioventrikel), suatu jaras sel – sel khusus yang berasal dari nodus AV dan masuk ke septum interventrikular. Pada septum interventrikular jaras ini bercabang dua (kanan dan kiri), kemudian berjalan ke bawah melalui septum, melingkari ujung ventrikel dan kembali ke atrium di sepanjang dinding luar.

Serat Purkinje, merupakan serat terminal halus yang berjalan dari berkas His dan menyebar ke seluruh miokardium ventrikel.

Sel – sel otoritmik jantung tidak memiliki potensial istirahat melainkan mereka memiliki aktivitas pacemaker yaitu depolarisasi yang terjadi secara perlahan pada membrane sel – sel

tersebut hingga mencapai ambang dan kemudian menimbulkan potensial aksi. Penyebab terjadinya depolarisasi ini diperkirakan sebagai akibat dari :

1. Arus keluar K+ yang berkurang diirngi dengan arus masuk Na+ yang konstan

Permeabilitas membrane terhadap K+ menurun antara potensial – potensial aksi, karena saluran K+ diinaktifkan sehingga aliran keluar ion positif menurun. Sementara itu, influks pasif Na+ dalam jumlah kecil tidak berubah akibatnya bagian dalam membrane menjadi lebih positif dan secara bertahap mengalami depolarisasi hingga mencapai ambang.

2. Peningkatan arus masuk Ca2+

Setelah mencapai ambang dan saluran Ca2+ terbuka, terjadi influks Ca2+ secara cepat menimbulkan fase naik dari potensial aksi spontan.

Sel – sel otoritmik berbeda kecepatannya untuk menghasilkan potensial aksi karena terdapat perbedaan kecepatan depolarisasi. Sel – sel jantung yang terletak di nodus SA memiliki kecepatan pembentukan potensial aksi tertinggi. Sekali potensial aksi timbul di salah satu sel otot jantung, potensial aksi tersebut akan menyebar ke seluruh miokardium melalui gap junction dan penghantar khusus.

Penjalaran Impuls Jantung ke Seluruh Jantung

potensial aksi dimulai di nodus SA kemudian menyebar ke seluruh jantung. Agar jantung berfungsi secara efisien, penyebaran eksitasi harus memenuhi 3 kriteria :

1. Eksitasi dan kontraksi atrium harus selesai sebelum kontraksi ventrikel dimulai. 2. Eksitasi serat – serat otot jantung harus dikoordinasi untuk memastikan bahwa setiap

bilik jantung berkontraksi sebagai suatu kesatuan untuk menghasilkan daya pompa yang efisien. Apabila serat – serat otot di bilik jantung tereksitasi dan berkontraksi secara acak, tidak simultan dan terkoordinasi (fibrilasi) maka darah tidak akan dapat terpompa.

3. Pasangan atrium dan pasangan ventrikel harus secara fungsional terkoordinasi, sehingga kedua pasangan tersebut berkontaksi secara simultan. Hal ini memungkinkan darah terpompa ke sirkulasi paru dan sistemik

Eksitasi atrium. Suatu potensial aksi yang berasal dari nodus SA pertama kali menyebar ke kedua atrium, terutama dari sel ke sel melalui gap junction. Selain itu, terdapat jalur penghantar khusus yang mempercepat penghantaran impuls dari atrium, yaitu :

Jalur antaratrium, berjalan dari nodus SA di atrium kanan ke atrium kiri. Jalur antarnodus, berjalan dari nodus SA ke nodus AV. Karena atrium dan ventrikel

dihubungkan oleh jaringan ikat yang tidak menghantarkan listrik, maka satu – satunya cara agar potensial aksi dapat menyebar ke ventrikel adalah dengan melewati nodus AV.

Transmisi antara Atrium dan Ventrikel. Potensial aksi dihantarkan relative lebih lambat melalui nodus AV. Kelambanan ini memberikan waktu untuk memungkinkan atrium mengalami depolarisasi sempurna dan berkontraksi sebelum depolarisasi dan kontraksi ventrikel terjadi. Hal ini bertujuan agar ventrikel dapat terisi sempurna.

Eksitasi ventrikel. Setelah perlambatan itu, kemudian impuls dengan cepat berjalan melalui berkas His dan ke seluruh miokardium ventrikel melalui serat – serat purkinje. Sistem penghantar ventrikel lebih terorganisasi dan lebih penting daripada jalur antaratrium dan antarnodus, karena massa ventrikel jauh lebih besar daripada massa atrium.

Potensial Aksi Pada Sel Kontraktil Otot Jantung

Potensial aksi yang terjadi pada sel kontraktil otot jantung memperlihatkan fase datar (plateu) yang khas. Pada saat membran mengalami eksitasi, terjadi perubahan gradien membran secara cepat akibat masuknya Na+. Membran pun mengalami potensial aksi. Segera setelah potensial aksi dicapai, permeabilitas membran terhadap Na+ berkurang. Namun uniknya, membran potensial dipertahankan selama beberapa ratus milidetik sehingga menghasilkan fase datar (plateu) potensial aksi.Perubahan voltase yang mendadak selama fase naik menuju potensial aksi menimbulkan 2 perubahan yang turut serta mempertahankan fase datar tersebut, yaitu pengaktifan slow L-type Ca2+ channel dan penurunan permeabilitas K+. Pembukaan Ca2+ channel menyebabkan influks Ca2+ yang bermuatan positif. Penurunan aliran K+ mencegah repolarisasi cepat membran sehingga mempertahankan fase datar. Fase turun potensial aksi yang berlangsung cepat terjadi akibat inaktivasi Ca2+ channel dan peningkatan permeabilitas K+.

Mekanisme dasar terjadinya kontraksi sel miokardium apabila terdapat potensial aksi serupa dengan proses eksitasi-kontraksi otot rangka. Bedanya, selama potensial aksi sel miokardium berlangsung, sejumlah besar ion Ca akan berdifusi dari ekstrasel ke sitosol, menembus membran plasma untuk mempertahankan potensial aksi sel miokardium, melewati T-tubule dan memicu terbukanya kanal ion Ca dari lateral sacs retikulum sarkoplasma à memperpanjang masa kontraksi à cukup waktu untuk memompa darah. Peran Ca2+ di sitosol adalah untuk berikatan dengan kompleks troponin-tropomiosin sehingga memungkinkan terjadinya kontraksi.

III. ELEKTROKARDIOGRAM NORMALGelombang depolarisasi dan repolarisasi berdasarkan gambar :A. DepolarisasiB. Depolarisasi sempurnaC. RepolarisasiD. Repolarisasi sempurna

Gelombang EKG menggambarkan aktivitas listrik sel miokardium. Saat impuls melalui jantung, arus listrik juga menyebar ke jaringan di sekitar jantung. Sebelum kontraksi otot dapat terjadi, proses depolarisasi harus menyebar ke seluruh otot untuk mengawali proses kimiawi dan kontraksi. Elektrokardiogram normal terdiri dari sebuah gelombang P, sebuah kompleks QRS, dan sebuah gelombang T. permulaan kontraksi atrium. Atrium Gelombang P : depolarisasi atrium mengalami repolarisasi 0.15 - 0.2 s setelah gelombang P berakhir yang bersamaan dengan kompleks QRS. Gelombang T atrium tidak jelas karena besarnya kompleks QRS. awal kontraksi ventrikel Kompleks QRS : depolarisasi ventrikel Gelombang T : repolarisasi ventrikel sekitar setelah refrakter singkat

METODE PEREKAMAN ELEKTROKARDIOGRAMAlat perekam EKG harus mampu merespon dengan cepat setiap perubahan potensial listrik. Sebagian besar EKG klinik modern menggunakan sistem berbasis komputer dan gambaran elektronik. Metode lain adalah dengan menggunakan pena perekam yang menulis gambaran EKG langsung pada lapisan kertas yang berjalan. Pena dapat berupa sebuah pipa kecil yang satu ujungnya dihubungkan dengan penampungan tinta dan ujung bagian perekam dihubungkan dengan sistem elektromagnetik. Pergerakan pena dikendalikan dengan penguat elektronik yang dihubungkan ke elektroda EKG pada pasien. Sistem pena perekam lainnya menggunakan kertas khusus yang tidak memerlukan tinta dalam jarum perekam. Kertas menghitam jika terpapar panas atau arus listrik.1

ALIRAN ARUS LISTRIK DI SEKELILING JANTUNG1Organ dan cairan yang terdapat di sekeliling jantung dapat menghantarkan arus listrik. Jika satu bagian ventrikel mengalami depolarisasi sehingga menjadi negatif dibandingkan bagian lainnya, aliran listrik akan mengalir dari daerah yang terdepolarisasi menuju daerah yang terpolarisasi melalui jalur melingkar besar.

Impuls jantung dimulai dari septum ventrikel kemudian menyebar ke permukaan dalam ventrikel lainnya sehingga terjadi kenegatifan di bagian dalam ventrikel dan kepositifan di dinding luar. Arus listrik dengan kenegatifan mengalir ke basal jantung dan arus listrik dengan rata-rata kepositifan mengalir ke bagian apeks. Pada ventrikel jantung yang normal, selama siklus depolarisasi, arus mengalir dari negatif (basal) ke positif (apeks) kecuali pada bagian akhir depolarisasi.