Fisiologi Sirkulasi

A.     Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi pada hewan bervariasi tergantung  tingkat perkembangan tubuh hewan. Pada hewan tingkat rendah, sistem sirkulasi masih sederhana sedangkan pada hewan tingkat tinggi sudah lebih lengkap. Sistem sirkulasi ini berfungsi untuk menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen, menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera, berperan penting dalam penyebaran panas tubuh, dan menyebarkan tekanan/kekuatan.

B.     Komponen Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu:

1)   Jantung, merupakan komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh. Terdapat 2 jenis jantung, yaitu jantung tubuler (vaskuler)merupakan jantung yang terdapat pada hewan Invertebrata, berbentuk sederhana dan tidak mempunyai klep, serta bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga  jantung peristaltik; jantung berongga merupakan jantung yang  terdapat pada hewan vertebrata, merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep, gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah, dan kontraksi otot jantung terjadi secara periodik.

2)   Pembuluh, merupakan saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh. Terdapat 2 jenis pembuluh:

a)    Pembuluh darah

Pembuluh darah merupakan saluran khusus untuk mengalirkan darah (pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas arteri, vena, dan kapiler). Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya (lapisan dari arah dalam ke luar ialah: Tunika Intima/Endotelium, Tunika Media, dan Tunika Adventitia) sedangkan pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima.

Arteri berfungsi untuk mengangkut darah yang keluar dari jantung. Mekanisme kerja arteri dimulai dengan kontraksi jantung sehingga darah terdorong keluar dan memasuki pembuluh arteri basar, dinding arteri meregang dan  disimpan  (berasal dari peregangan serabut elastis), kemudian jantung berelaksasi sehingga darah tidak masuk ke pembuluh besar arteri dan pembuluh kembali mengkerut ke ukuran semula, dan melepaskan sebagian energi yang tersimpan pada dindingnya. Tekanan pada arteri ketika jantung berkontraksi dan berelaksasi disebut tekanan Sistolik dan Diastolik. Pada arteri terdapat bagian yang disebut arterioles, yaitu pembuluh arteri kecil yang dindingnya mengandung sejumlah besar otot polos. Proses kontraksinya tidak dikendalikan oleh pusat kesadaran dan berfungsi mengendalikan aliran darah dengan cara mengubah derajat kontraksi otot polos sehingga besarnya tekanan dapat diatur.

Pembuluh darah terkecil dalam sistem sirkulasi adalah kapiler yang berfungsi sebagai ntempat terjadinya pertukaran gas dan zat lainnya antara pembuluh darah dan sel jaringan.

Vena berfungsi untuk membawa darah dari jaringan kembali ke jantung. Pada vena terdapat bagian yang disebut venula, yaitu pembuluh vena yang paling kecil dan berhubungan langsung dengan kapiler. Sebagian besar vena dilengkapi dengan klep. Klep ini berfungsi untuk mencegah aliran darah kembali ke arah jaringan dan menjamin kelancaran aliran darah menuju jantung. Aliran darah dalam pembuluh vena dibantu oleh kontraksi otot dinding pembuluh vena dan kontraksi otot lurik di sekitar pembuluh.

b)   Pembuluh limfe

Pada vertebrata tingkat tinggi, pembuluh limfe berupa saluran buntu dengan ujung terbuka dan berfungsi mengangkut kelebihan cairan di ekstrasel ke sirkulasi darah. Pada invertebrata, pembuluh limfe tidak ditemukan (kecuali pada Teleostei) sedangkan pada hewan tingkat rendah ditemukan berbagai bentuk peralihan (intermediet) yang menunjukkan adanya perkembangan sistem pembuluh limfe.

3)    Cairan Tubuh

Caran tubuh pada hewan multiseluler mencapai 70% (cairan intrasel 45% dan cairan ekstra sel 25%). Cairan eksrtasel ditemukan di berbagai tempat dengan sebutan yang berbeda-beda, ada yang disebut cairan jaringan, cairan darah, cairan limfe, dan ada pula yang disebut hemolimfe.

 Cairan darah merupakan  cairan dalam pembuluh darah yang beredar ke seluruh tubuh mulai dari jantung dan segera kembali ke jantung. Cairan darah tersusun atas sel darah dan plasma darah. Dimana sel darah itu sendiri terdiri atas eritrosit, leukosit, dan trombosit sedangkan plasma darah mengandung sekitar 90% air dan berbagai zat terlarut di dalamnya. Plasma darah memiliki komposisi sangat berbeda dari cairan intrasel, yaitu mengandung protein penting dalam konsentrasi relatif rendah, antara 1,0 hingga 100-150 mg/ml. Protein plasma pada Vertebrata tingkat tinggi dikelompokkan menjadi tiga, yaitu fibrinogen yang berperan dalam proses pembekuan darah, globulin yang berperan dalam reaksi imun dan transpor molekul, serta albumin yabg berperan dalam mempertahankan volume plasma. Secara  umum darah berfungsi mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik sedangkan secara khusus darah berfungsi untuk mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan, mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan, membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ organ ekskresi, mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel, dan membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh.

C.     Sisten Sirkulasi pada Hewan

Pada hewan terdapat dua jenis sistem sirkulasi, yaitu sistem sirkulasi terbuka (misalnya pda molusca) dan sistem sirkulasi tertutup (misalnya pada vertebrata). Mekanisme sistem sirkulasi terbuka diawali dengan relaksasi otot jantung (tekanan negatif dalam rongga jantung) kemudian terjadi kekuatan menghisap darah secara aktif, terjadinya gelombang peristaltik pada dinding aorta yang  mendorong darah ke arah kepala, darah akan keluar dan mengalir bebas di antara sel jaringan, dan cairan tubuh tersaring dan secara perlahan kembali ke jantung melalui ostia (lubang pada jantung). Mekanisme pada sistem sirkulasi  tertutup, jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus untuk mempertahankan tekanan tetap tinggi dan mengakibatkan darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat. Akibat selanjutnya darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh, pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel serta proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik. Apabila terjadi peningkatan aktivitas metabolisme hewan meningkatkan jumlah pasokan darah ke organ yang aktif (misalnya otot) dan mengurangi penyebaran darah ke daerah yang kurang/tidak aktif (misalnya organ gastrointestinal).

D.     Mekanisme Pertukaran Zat

Tekanan sistole dan diastole manusia adalah 120/80 mm Hg artinya darah yang dipompa oleh jantung memberikan tekanan sebesar 120 mm Hg. Tekanan ini semakin jauh dari jantung akan semakin menurun. Pembuluh kapiler (arteri) tekanannya 40 mm Hg sedangkan cairan ekstrasel tekanannya 25 mm Hg dan pembuluh kapiler (vena) tekanannya 15 mm Hg. Permainan tekanan inilah yang akan menyebabkan terjadinya perpindahan air dan partikel terlarut dari arteri ke vena melewati arterioles dan venula. Untuk menjaga kondisi homeostatis kelebihan air dan partikel zat  harus dikembalikan ke dalam kapiler darah, dinding kapiler yang semipermiabel dan tekanan darah yang lebih tinggi mendorong cairan ke luar dari pembuluh dengan ultrafiltrasi, namun protein plasma tetap dipertahankan dalam kapiler.