Pembuluh Darah dan Tekanan Darah

Pendahuluan
Jaringan pembuluh darah, yang menghubungkan berbagai bagian tubuh satu sama lain dan dengan lingkungan eksternal, memungkinkan terjadinya pertukaran berbagai bahan. Organ-organ yang mengisi kembali nutrien dan mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme dari darah menerima persentase curah jantung yang lebih besar daripada yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan metabolik mereka. Organ-organ “pembaharu” (reconditioning) ini dapat lebih tahan terhadap penurunan aliran darah daripada organ-organ yang menerima darah semata-mata untuk memenuhi kebutuhan metabolisme mereka. Otak sangat rentan terhadap penurunan aliran darah. Dengan demikian, pemeliharaan alirah darah yang adekuat ke organ rentan ini merupakan salah satu prioritas tertinggi dalam fungsi sirkulasi.
Darah mengalir dalam lengkung tertutup antara jantung dan jaringan. Arteri mengangkut darah dari jantung ke seluruh tubuh. Arteriol mengatur jumlah darah yang mengalir ke setiap organ. Kapiler adalah tempat pertukaran bahan yang sebenarnya antara darah dan jaringan di sekitarnya. Vena mengembalikan darah dari jaringan ke jantung.
Laju aliran darah melalui sebuah pembuluh berbanding lurus dengan gradien tekanan dan berbanding terbalik dengan resistensi. Tekanan di awal pembuluh darah yang lebih tinggi terbentuk oleh tekanan yang ditimbulkan kontraksi jantung pada darah. Tekanan yang lebih rendah di akhir pembuluh disebabkan oleh gesekan antara darah yang mengalir dengan dinding pembuluh. Resistensi, rintangan aliran darah melalui suatu pembuluh, terutama dipengaruhi oleh jari-jari pembuluh. Resistensi berbanding terbalik dengan jari-jari pangkat empat, sehingga sedikit perubahan pada jari-jari sangat mempengaruhi aliran. Apabila jari-jari meningkat, resistensi menurun, dan aliran meningkat.

Arteri
Arteri adalah jalur berjari-jari besar dan beresistensi rendah yang berjalan dari jantung ke jaringan dan juga berfungsi sebagai reservoir tekanan. Karena elastisitas mereka, arteri-arteri dapat melebar untuk mengakomodasi tambahan volume darah yang dipompa ke dalamnya oleh kontraksi jantung dan kemudian menciut kembali untuk terus mendorong darah sewaktu jantung berelaksasi.
Tekanan sistolik adalah tekanan puncak yang ditimbulkan oleh darah yang disemprotkan pada dinding pembuluh selama sistol jantung. Tekanan diastolik adalah tekanan minimum di arteri sewaktu darah mengalir ke luar untuk memasuki pembuluh-pembuluh di sebelah hilir selama diastol jantung.
Tekanan rata-rata yang mendorong darah selama seluruh siklus jantung adalah tekanan arteri rata-rata, yang dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus berikut: tekanan arteri rata-rata = tekanan diastolik + (1/3 x tekanan nadi).

Arteriol
Arteriol adalah pembuluh resistensi utama. Resistensi mereka yang tinggi menyebabkan penurunan drastis tekanan rata-rata antara arteri dan kapiler. Penurunan ini meningkatkan aliran darah dengan berperan menimbulkan perbedaan tekanan antara jantung dan jaringan. Setiap saat tonus arteriol, aktivitas kontraktil dasar, dipertahankan. Vasodilatasi arteriol, yaitu pengembangan kaliber arteriol melebihi tingkat tonus ini, menurunkan resistensi, dan meningkatkan aliran darah melalui pembuluh, sedangkan vasokontriksi, yaitu penyempitan pembuluh, meningkatkan resistensi, dan menurunkan aliran.
Kaliber arteriol dipengaruhi oleh dua jenis mekanisme kontrol: kontrol lokal (intrinsik) dan ekstrinsik. Kontrol lokal melibatkan perubahan kimiawi lokal yang berkaitan dengan perubahan tingkat aktivitas metabolisme jaringan; kontrol ini langsung bekerja pada otot polos arteriol di sekitarnya untuk menginduksi perubahan kaliber arteriol yang memperdarahi jaringan. Dengan mengatur resistensi terhadap aliran darah melalui cara ini, mekanisme kontrol lokal menyesuaikan aliran darah ke jaringan untuk mencocokkan kebutuhan metabolik jaringan setiap saat. Penyesuaian kaliber arteriol dapat dilakukan secara independen di berbagai jaringan oleh fakto-faktor kontrol lokal. Penyesuaian seperti itu penting dalam penentuan distribusi curah jantung.
Kontrol ekstrinsik dilakukan terutama oleh pengaruh saraf simpatis dan, dengan tingkat yang lebih kecil, oleh pengaruh hormon pada otot polos arteriol. Kontrol ekstrinsik penting dalam mempertahankan tekanan darah arteri rata-rata. Arteriol banyak mendapat persarafan simpatis, yang peningkatan aktivitasnya menimbulkan vasokontriksi umum dan peningkatan tekanan arteri rata-rata. Penurunan aktivitas simpatis menyebabkan vasodilatasi arteriol umum, yang menurunkan tekanan arteri rata-rata. Penyesuaian-penyesuaian kaliber arteriol yang dikontrol secara ekstrinsik ini membantu mempertahankan tekanan yang sesuai untuk mendorong darah ke arah jaringan.

Kapiler
Kapiler, yang berdinding tipis, berjari-jari kecil, dan bercabang-cabang secara ekstensif ini, ideal untuk berfungsi sebagai tempat pertukaran antara darah dan jaringan di sekitarnya. Secara anatomis, di kapiler luas permukaan untuk pertukaran dimaksimalkan dan jarak difusi diminimalkan. Selain itu, karena total luas potongan melintang kapiler yang besar, kecepatan darah mengalir melalui pembuluh tersebut relatif lambat, sehingga tersedia waktu yang cukup untuk terjadinya pertukaran.
Terdapat dua jenis pertukaran pasif-difus dan bulk flow-menembus dinding kapiler. Tiap-tiap zat terlarut terutama dipertukarkan melalui proses difusi mengikuti penurunan gradien konsentrasi. Zat-zat larut lemak langsung menembus sel-sel endotel. Protein plasma umumnya tidak dapat keluar kapiler.
Ketidakseimbangan gaya-gaya fisik yang bekerja pada dinding kapiler menimbulkan bulk flow cairan melalui pori-pori keluar masuk antara plasma dan cairan interstisium. Cairan terdorong ke luar di bagian pertama kapiler (ultra-filtrasi) tempat tekanan ke arah luar (terutama tekanan osmotik koloid plasma). Cairan dikembalikan ke kapiler di sepanjang separuh terakhir sewaktu tekanan je arah luar turun di bawah tekanan ke arah dalam. Penyebab pergeseran keseimbangan di sepanjang kapiler ini adalah penurunan kontinu tekanan darah kapiler sementara tekanan osmotik koloid plasma tidak berubah. Bulk flow berperan dalam distribusi cairan ekstrasel antara plasma dan cairan interstisium.
Dalam keadaan normal, cairan yang difiltrasi sedikit lebih banyak daripada yang direabsorpsi. Kelebihan cairan ini, setiap protein yang bocor, dan kontaminan jaringan, misalnya bakteri diserap oleh sistem limfe. Bakteri dihancurkan sewaktu limfe melewati kelenjar limfe dalam perjalanan kembali ke sistem vena.
Vena
Vena adalah saluran berjari-jari besar dan beresistensi rendah yang mengembalikan darah dari jaringan ke jantung. Selain itu, sistem pembuluh ini dapat mengakomodasi berbagai volume darah, sehingga berfungsi sebagai reservoir darah. Kapasitas sistem vena menampung darah dapat berubah-ubah secara mencolok hanya dengan sedikit perubahan tekanan vena. Vena adalah pembuluh berdinding tipis yang mudah diregangkan secara pasif untuk menampung darah dalam jumlah besar.
Gaya primer yang berperan mendorong aliran vena adalah gradien tekanan antara vena dan atrium (yaitu, sisa tekanan yang ditimbulkan oleh kontraksi jantung pada darah). Aliran vena ditingkatkan oleh vasokontriksi vena yang diinduksi oleh saraf simpatis dan oleh kompresi eksternal akibat kontraksi otot-otot rangka disekitarnya, keduanya mendorong darah ke luar vena menuju jantung. Katup-katup vena satu-arah memastikan bahwa darah dialirkan ke arah jantung dan tidak mengalir balik ke jaringan. Aliran vena juga ditingkatkan oleh pompa pernapasan dan efek penghisapan jantung. Aktivitas pernapasan menimbulkan tekanan di rongga dada yang lebih rendah daripada tekanan atmosfer, sehingga terbentuk suatu gradien tekanan eksternal yang meningkatkan aliran darah dari vena-vena di bagian bawah yang terpajan ke tekanan atmosfer ke vena-vena dada yang mengalirkan darah ke jantung. Selain itu, tekanan yang sedikit negatif di dalam atrium pada saat sistol ventrikel juga menghasilkan efek menghisap yang semakin meningkatkan aliran balik vena dan mempermudah pengisian jantung.

Tekanan Darah
Pengaturan tekanan arteri rata-rata bergantung pada kontrol dua penentu utamanya, yakni curah jantung dan resistensi perifer total. Kontrol curah jantung, pada gilirannya, bergantung pada pengaturan kecepatan denyut jantung dan volume sekuncup, sementara resistensi perifer total terutama ditentukan oleh derajat vasokontriksi arteriol. Pengaturan jangka pendek tekanan darah dilakukan terutama oleh refleks baroreseptor. Baroreseptor sinus karotikus dan lengkung aorta secara terus menerus memantau tekanan arteri rata-rata. Jika keduanya mendeteksi adanya penyimpangan dari normal, keduanya memberi sinyal pusat kardiovaskuler medula, yang berespons dengan menyesuaikan keluaran otonom ke jantung dan pembuluh darah untuk memulihkan tekanan darah ke tingkat normal. Kontrol jangka panjang tekanan darah melibatkan pemeliharaan volume plasma yang sesuai melalui kontrol keseimbangan garam dan air oleh ginjal.
Tekanan darah dapat lebih tinggi (hipertensi) atau lebih rendah (hipotensi) dari normal. Hipotensi berat berkepanjangan yang menyebabkan penyaluran darah ke seluruh jaringan tidak adekuat dikenal sebagai syok sirkulasi.

Referensi

Goerke, J., and A. H. Mines. Cardiovascular Physiology.
New York: Raven Press, 1988.