Bagaimana otot jantung bekerja?
Jantung itu unik, karena bisa bekerja tanpa perintah saraf, istilahnya autoritmik. Bila jantung diambil dari tubuh dan disambungkan ke alat yang memberi darah, maka jantung itu dapat berdetak layaknya pada tubuh manusia. Bagaimana proses fisiologi jantung sampai bisa seperti itu?
1. Sel autoritmik memberikan perintah bagi sel kontraktil (otot jantung)
Sel di jantung terdiri utamanya atas sel autoritmik dan kontraktil. Sel autoritmik adalah sel yang dapat menimbulkan potensial aksi sendiri. Kemampuan inilah yang menjadikan jantung mampu berdetak tanpa perintah syaraf. Bagaimana mekanismenya?
Tidak seperti syaraf yang setelah potensial aksi kembali ke resting potential sampai ada rangsang lagi, sel-sel autoritmik jantung setelah mengalami hiperpolarisasi selesai dari suatu potensial aksi akan segera terdepolarisasi lagi. Potensial yang secara perlahan naik menuju threshold ini disebut pacemaker potential. Keseluruhan proses listrik di sel-sel autoritmik sebagai berikut:
Di membran sel ada suatu natrium voltage-gated channel yang unik, karenanya disebut funny channel. Mengapa unik? Umumnya, channel membuka saat depolarisasi, namun channel ini malah membuka saat hiperpolarisasi. Pembukaan channel ini mengakibatkan ion Na+ masuk dan langsung mendepolarisasi membran tepat setelah hiperpolarisasi terjadi.
Setengah jalan menuju threshold, ada transient Ca2+ channel yang terbuka, yang mengakibatkan kalsium masuk (kalsium lebih banyak di ekstraseluler), yang mendepolarisasi membran sampai ke threshold
Saat threshold, terbukalah long-lasting Ca2+channel yang mengakibatkan kalsium masuk dalam jumlah banyak dan timbul potensial aksi.
Saat mencapai puncak, voltage gated K+ channel terbuka, kalium keluar, terjadi repolarisasi yang berujung pada hiperpolarisasi yang membuka funny channel dan mengulang siklusnya.
Sinyal yang ditimbulkan oleh sel – sel autoritmik ini disalurkan melalui jaringan penghantar rangsang khusus pada jantung.
Dalam keadaan normal, sinyal akan bermula dari nodus sinoatrial (SA node) yang memiliki frekuensi pembentukan potensial aksi yang paling tinggi.
Sinyal akan disalurkan ke atrium kiri dan juga ke nodus atrioventrikular (AV node). Sinyal akan ditahan sebentar disini. Tujuannya adalah mencegah ventrikel kontraksi sebelum atrium selesai berkontraksi
Sinyal kemudian diteruskan ke berkas His kemudian diteruskan ke berkas Purkinje yang akan menyebarkan sinyal ke ventrikel dan memicu kontraksi ventrikel
Potensial – potensial aksi inilah yang akan memicu kontraksi otot jantung lewat mekanisme excitation – contraction coupling, yang berarti suatu kontraksi otot harus diawali eksitasi otot tersebut.
Otot jantung sendiri bekerja dengan cara yang berbeda dari otot rangka pada umumnya dalam mekanisme pembentukan potensial aksinya.
Saat tereksitasi, channel Na+ akan membuka dan memicu masuknya Na+ yang memicu depolarisasi sebagaimana di sel saraf dan sel otot rangka
Saat mencapai puncak, channel K+ akan membuka dan memicu keluarnya K+ yang berujung pada repolarisasi sebagaimana yang terjadi di sel saraf dan sel otot rangka
Namun, ada channel lain yang akan terbuka disaat terjadi repolarisasi ini, yaitu voltage-gated Ca2+ channel. Hal ini memicu masuknya ion kalsium dari cairan ekstrasel, hal ini berakibat pada tampaknya fase plateau yaitu saat laju repolarisasi menjadi jauh lebih lambat karena adanya ion kalsium yang masuk yang seolah mengimbangi penurunan potensial yang diakibatkan ion kalium yang keluar. Fase inilah yang membedakan antara otot jantung dan rangka
Setelah channel kalsium tadi menutup, maka repolarisasi yang cepat akan dilanjutkan hingga mencapai resting potential.
Mengapa harus ada fase plateau? Fase ini bertujuan untuk meningkatkan periode refraktori, sehingga mencegah terjadinya sumasi (penambahan) kekuatan kontraksi pada otot jantung. Disamping untuk memastikan bahwa otot jantung berkontraksi dengan sempurna untuk menyelesaikan tugasnya, hal ini juga mencegah otot jantung mencapai fase tetanus atau kontraksi maksimal. Bila otot mencapai kontraksi maksimal, maka seberapa besar pun rangsang yang diberi, maka otot tidak akan bisa berkontraksi lebih lanjut lagi, yang tentu berbahaya bila terjadi di jantung.
Setelah otot tereksitasi, maka mekanisme kontraksinya tak jauh berbeda dengan otot rangka (sliding filament mechanism). Hanya saja, di otot jantung, ada tambahan kalsium dari cairan ekstrasel, tak hanya dari reticulum sarkoplasma saja. Masuknya kalsium dari cairan ekstrasel ini juga meningatkan pelepasan kalsium dari reticulum sarkoplasma.
Sumber:
Sherwood L. Human physiology from cells to systems, 7th ed. Belmont: Brooks/Cole; 2010
![endif]--
