Otot jantung, atau miokardium, adalah jaringan otot yang khusus dan unik yang membentuk dinding jantung. Otot ini memiliki peran yang sangat penting dalam siklus jantung, yang terdiri dari dua fase utama: kontraksi (sistol) dan relaksasi (diastol). Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang struktur dan fungsi otot jantung, mekanisme kontraksi dan relaksasi, serta bagaimana proses ini berkontribusi pada sirkulasi darah dalam tubuh.
Struktur Otot Jantung
Otot jantung memiliki beberapa karakteristik yang membedakannya dari otot rangka dan otot polos:
- Struktur Sel: Sel-sel otot jantung, yang dikenal sebagai kardiomiosit, memiliki bentuk silindris dan bercabang. Setiap sel memiliki satu atau dua inti yang terletak di tengah sel. Sel-sel ini terhubung satu sama lain melalui struktur yang disebut diskus interkalaris, yang memungkinkan transmisi impuls listrik dan kontraksi yang terkoordinasi.
- Jaringan Konduksi: Otot jantung memiliki sistem konduksi listrik yang terdiri dari nodus sinoatrial (SA), nodus atrioventrikular (AV), dan serat Purkinje. Sistem ini mengatur ritme dan kecepatan kontraksi jantung.
- Mitochondria: Kardiomiosit memiliki jumlah mitokondria yang tinggi, yang memberikan energi yang diperlukan untuk kontraksi otot. Mitochondria ini menghasilkan ATP melalui respirasi seluler, yang sangat penting untuk fungsi otot jantung yang terus-menerus.
Siklus Jantung: Kontraksi dan Relaksasi
Siklus jantung terdiri dari dua fase utama: sistol (kontraksi) dan diastol (relaksasi). Mari kita bahas masing-masing fase ini secara rinci.
1. Fase Sistol (Kontraksi)
Fase sistol adalah fase di mana otot jantung berkontraksi untuk memompa darah keluar dari jantung. Proses ini dapat dibagi menjadi beberapa langkah:
- Pemicu Kontraksi: Kontraksi dimulai dengan impuls listrik yang dihasilkan oleh nodus SA, yang terletak di atrium kanan. Impuls ini menyebar ke seluruh atrium, menyebabkan otot atrium berkontraksi dan mendorong darah ke ventrikel.
- Konduksi Impuls: Setelah mencapai nodus AV, impuls listrik ditransmisikan ke ventrikel melalui serat His dan serat Purkinje. Ini memastikan bahwa ventrikel berkontraksi setelah atrium, sehingga memaksimalkan pengisian darah.
- Kontraksi Ventrikel: Ketika impuls mencapai ventrikel, otot ventrikel berkontraksi. Kontraksi ini menyebabkan peningkatan tekanan di dalam ventrikel, yang membuka katup aorta dan katup pulmonalis, memungkinkan darah dipompa keluar dari jantung ke sirkulasi sistemik dan pulmonal.
- Volume Darah yang Dipompa: Volume darah yang dipompa selama kontraksi disebut volume ejeksi. Volume ini bervariasi tergantung pada kondisi fisik dan kebutuhan tubuh, tetapi rata-rata sekitar 70 ml per detak jantung pada orang dewasa yang sehat.
2. Fase Diastol (Relaksasi)
Setelah fase sistol, jantung memasuki fase diastol, di mana otot jantung relaksasi dan jantung bersiap untuk menerima darah baru. Proses ini juga melibatkan beberapa langkah:
- Relaksasi Otot: Setelah kontraksi, kardiomiosit mulai relaksasi. Ini terjadi ketika ion kalsium (Ca²⁺) yang terlibat dalam kontraksi dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma, mengurangi konsentrasi kalsium di dalam sel.
- Penutupan Katup: Ketika tekanan di ventrikel turun, katup aorta dan katup pulmonalis menutup untuk mencegah aliran balik darah. Pada saat yang sama, katup atrioventrikular (katup mitral dan trikuspid) terbuka, memungkinkan darah mengalir dari atrium ke ventrikel.
- Pengisian Ventrikel: Selama diastol, darah mengalir dari vena cava dan vena pulmonalis ke atrium, kemudian mengalir ke ventrikel. Proses ini berlangsung secara pasif pada awalnya, tetapi pada akhir diastol, atrium berkontraksi lagi untuk mendorong sisa darah ke ventrikel.
- Volume Ventrikel: Pada akhir diastol, ventrikel terisi penuh dengan darah, dan volume ini disebut volume diastolik akhir. Volume ini sangat penting untuk menentukan seberapa banyak darah yang dapat dipompa selama kontraksi berikutnya.
Regulasi Kontraksi dan Relaksasi
Proses kontraksi dan relaksasi otot jantung diatur oleh berbagai faktor, termasuk:
- Sistem Saraf Otonom: Sistem saraf otonom memiliki dua komponen utama yang mempengaruhi jantung: sistem saraf simpatik dan parasimpatik. Stimulasi simpatik meningkatkan frekuensi detak jantung dan kekuatan kontraksi, sedangkan stimulasi parasimpatik (melalui saraf vagus) mengurangi frekuensi detak jantung.
- Hormon: Hormon seperti adrenalin (epinefrin) dan norepinefrin juga mempengaruhi kontraksi jantung. Hormon ini dilepaskan dalam situasi stres atau aktivitas fisik, meningkatkan laju dan kekuatan kontraksi jantung.
- Ion Kalsium: Kalsium memainkan peran kunci dalam kontraksi otot jantung. Peningkatan konsentrasi kalsium di dalam sel kardiomiosit menyebabkan kontraksi yang lebih kuat, sedangkan penurunan konsentrasi kalsium menyebabkan relaksasi.
- Faktor Mekanis: Prinsip Frank-Starling menyatakan bahwa semakin banyak darah yang mengisi ventrikel (volume diastolik akhir), semakin kuat kontraksi yang dihasilkan. Ini terjadi karena peregangan otot jantung meningkatkan sensitivitas terhadap kalsium.
Kesimpulan
Otot jantung memiliki peran yang sangat penting dalam siklus jantung, yang terdiri dari fase kontraksi (sistol) dan relaksasi (diastol). Proses ini tidak hanya melibatkan kontraksi otot jantung, tetapi juga pengaturan yang kompleks melalui sistem konduksi listrik, sistem saraf, hormon, dan faktor mekanis. Memahami mekanisme ini sangat penting untuk memahami kesehatan jantung dan pengembangan terapi untuk berbagai penyakit kardiovaskular. Dengan demikian, otot jantung tidak hanya berfungsi sebagai pompa, tetapi juga sebagai organ yang sangat terkoordinasi dan responsif terhadap kebutuhan tubuh.