Know what the drug does to your body and how is affects
CARDIO VASCULAR SYSTEM
dr. Indriati Dwi Rahayu
PENDAHULUAN JANTUNG PEMBULUH DARAH
Fungsi : • transpor • distribusi homeostatic
O2, nutrien, zat sisa metabolisme, cairan tubuh, temperatur, komponen imun system
Subsystem : - Cardiovascular - Pembuluh limfatik
• Cardiovascular (CVS) – sistem tabung tertutup – dg bantuan pompa – untuk sirkulasi darah, – komponen : Jantung Pembuluh darah : Kapiler Arteri Vena Darah (bahasan tersendiri)
Gambaran umum sistem tabung tertutup Tdd 3 lapisan utama
- Endothelial lining - Musculature - Connective tissue / jaringan ikat
PENDAHULUAN JANTUNG PEMBULUH DARAH
Jantung – Organ fibromusculer berongga, – berbentuk pyramida (punya basis dan apex, serta beberapa permukaan) – Berukuran sebesar kepalan tangan.
Letak. •
Diantara kedua paru kanan dan kiri
•
Didalam mediastinum
•
Disebelah posterior sternum.
•
Disebelah anterior columna vertebrae
•
Sedikit disebelah kiri garis tengah tubuh
•
Sumbu jantung membentuk sudut dengan sumbu tubuh
Jantung
SEL2 JANTUNG:
- endothel - Myocyte sel otot jantung / cardiomyocytes /
myocardiocytes - mesothel
DINDING JANTUNG: - endocardium - myocardium - epicardium
DINDING JANTUNG
DINDING JANTUNG
Endocardium • ~ T. Intima : 1 lapis endotel. • Hubungan dg myocard : subendocardium layer jaringan ikat, vena, saraf, dan serabut Purkinje
Katub jantung • merupakan lipatan endocardium
Katub jantung
–
–
Katub tricuspid •
antara atrium kanan – ventrikel kanan
•
punya 3 tonjolan
katub bicuspid/mitral •
antara atrium kiri – ventrikel kiri
•
punya 2 tonjolan
– katub semilunar • macam : – Katub Aorta : di ventrikel kiri – Aorta – Katub Pulmonal : di ventrikel kanan – A. pulmonalis
DINDING JANTUNG
Myocardium • paling tebal • mengandung sel otot jantung • Khas : discus intercalatus • Ventrikel kiri paling tebal
DINDING JANTUNG
Epicardium • Membungkus jantung • mesotel : epitel pipih selapis, dg selapis jaringan ikat
• berhubungan dg selaput visceral dr pericardium
Pericardium Tdd : •Fibrous pericard : - tidak menempel jantung - di lateral : pleura •Serosal pericardium :
- inner/Visceral ~ epicardium - Outer/Parietal : permukaan dalam fibrous pericardium
- diantaranya : cavum pericardium
Cardiac skeleton • tdd jaringan ikat padat • sbg tempat insersi serabut otot jantung • komponen : – annuli fibrosa : berbentuk cincin jaringan ikat padat , melingkari muara katub pangkal Aorta, A.pulmonalis – trigona fibrosa : massa jaringan ikat padat berbentuk segitiga, di antara 2 kelompok annuli fibrosa – septum membranaceum : piringan jaringan fibrouspadat, membentuk puncak dr septum interventrikular muskular
Cardiac skeleton
Septum membranaceum
Cardiac skeleton
Sistem Stimulus Irama jantung (Sistem Konduksi) tdd : * SA node * Av node * Av bundle * Serabut purkinje - sel2nya berhubungan dg gap-junction
(Sistem Konduksi)
http://people.eku.edu/ritchisong/heartautoareas.gif
Vascularisasi-Innervasi Jantung • Vascularisasi – A.coronaria (cabang langsung Aorta) myocard – Aliran balik : sinus coronarius
Atrium kanan – Ischemia infark
Innervasi jantung Sistem saraf otonom: – Simpatis dari T2-T4 (>>) SA node – Parasimpatis dari N.vagus (<<) AV node
plexus cardiacus terletak di pericardium
PENDAHULUAN JANTUNG PEMBULUH DARAH
DARAH
Pembagian SISTEM: • Microvascular - arteriole kapiler post kapiler
- sebagai tempat pertukaran antara darah dg jaringan sekitar • Macrovascular :
- Ф pembuluh darah : > 0,1 mm (>100 μM)
Sel 1. Sel endothelial 2. Sel adventitial 3. Sel otot polos vaskular
Interactive
------------------------------------------------------------------------------1. • • • • •
Sel endothelial ~ epithel squamous simplex Intercellular junction caveolae [+] inti menonjol ke lumen heterogen
...(lanjutan sel endothelial)
• fungsi : - Vasomotor tone
- Call survival/apoptosis
- Barrier
- Antigen presentation
- Hemostatic balance
- Innate immunity
- Leucocyte trafficking - Angiogenesis • Gangguan fungsi ex: endothelial dysfunction / activation clinical cases. Ex : Atherosclerosis, hypertension, coronary
artery disease, chronic heart failure, etc AS DRUG TARGET
Antihypertensive drugs, Classes, the most important ones 1. Diuretics 2. Angiotensin Converting Enzyme Inhibitors (ACE inhibitors) 3. Angiotensin Receptor blockers 4. Renin Inhibitors 5. Calcium Channel Blockers 6. Potassium Channel openers 7. a1-adrenoceptor antagonists (a1-blockers) 8. Beta Blockers
9. a2-adrenoceptor agonists 10. Peripheral Vasodilators
2. Sel adventitia = pericyte = mural cell •
melekat ke permukaan abluminal endothel
•
Terdapat di capillary, precapillary arterioles, postcapillary venules, and collecting venules (microvascular)
•
pericyte density varies between different location (CNS:*)
Pericyte
•
dapat bersifat kontraktil
•
dapat berdifferensiasi menjadi sel lain
•
Dapat fagositosis
•
Fungsi in the formation, remodeling, and function of microvessels DRUG TARGET ???
3. Vascular Smooth Muscle Cell (VSMC) • membentuk tunica media. • Berhubungan dg endothel Myoendothelial junction • Jumlah paling banyak • Fungsi : kontraksi, but has phenotypic diversity • Dpt memberikan respon terhadap jejas • As drug target, too
Struktur Umum Pembuluh Darah Dinding pembuluh darah : - tunica intima - tunica media - tunica adventitia +/-: - LEI (Lamina Elastica Interna) - LEE (Lamina Elastica externa)
Struktur Umum Pembuluh Darah
….a.d…… Dinding pembuluh darah 1. Tunica intima - paling dalam, berbatasan dg lumen - tdd : endothel (di atas BL tipis), - pd ARTERI : dipisahkan dg lapisan di bawahnya dg Lamina elastica interna (LEI)
Struktur Umum Pembuluh Darah
2. Tunica media - terutama tdd serabut otot polos vascular yg berjalan - p.u di arteri lebih tebal - pd jantung identik dg myocardium
3. Tunica adventitia - tdd jaringan ikat - pd vena : paling tebal
Pd vena besar dpt mengandung otot polos. Bisa terdapat Vasa vasorum Pd jantung identik dg epicardium.
melingkar
JALUR PEMBULUH DARAH ( ~ KLASIFIKASI) * ARTERI - A.Elastik/Besar A. Muskular (A.sedang A.kecil) Arteriole metarteriole kapiler capillary bed kapiler * VENA - capillary bed kapiler postcapillar venule venule vena kecil vena sedang V.besar
pembuluh darah
klasifikasi kapiler arteri vena
• • • •
A.Elastik/Besar A. Muskular Arteriole Metarteriole
ARTERI BESAR • = arteri elastik • Ex : Aorta dan percabangan besar • T. media : elastin >> Lamellar unit : lamella elastik + interlamellar • T. Adventitia :vasa vasorum
ARTERI BESAR
ARTERI SEDANG • • • • •
= Muscular artery = distributing artery LEI [+], Refraktil Sel otot polos : s/d 40 lapis LEE [+] di yang besar Ex : A. Brachialis
ARTERI SEDANG
ARTERI KECIL • peralihan arteriole – Arteri sedang • ~ A. Muscular
ARTERIOLE • Tunica intima :
LEI [+] pd ø > 40 μm • Tunia media : 1-5 lapis otot polos LEE [-]
METARTERIOLE • Merupakan cabang kecil dr arteriol • Dapat vasokonstriksi • +/- precapillary sphincter T. Media : 1 lapis otot polos tidak lengkap
pembuluh darah
klasifikasi kapiler arteri vena
KAPILER • • • •
Dibentuk oleh 1 lapis sel2 endothel Ф : 7 – 9 µ, P : < 50 µ Permukaan luar : Lamina basalis +/- 1 pericyte
Tipe-tipe kapiler : * Continous * Fenestrated * Sinusoidal * Kapiler khusus
KAPILER
...a.d... 1. Continous • dinding endothel halus, pori2 [-] • sel endothel saling melekat oleh junctional complex • lokasi : otot, otak, saraf perifer
BLOOD BRAIN BARRIER
2. Fenestrated
KAPILER
•
dinding endothel : fenestrae [+]
•
Ditutupi diafragma yang lebih tipis daripada membran
sel. •
Basal lamina tetap continous
•
lokasi : usus, kelenjar endokrin pertukaran cepat
3. Sinusoidal •
p.u diameter lumen relatif lebar 30-40 µm
•
mengikuti jalur yg berkelok-kelok
•
terdapat gap antara sel2 endothel
•
p.u memiliki sel fagosit di antara endothel
•
Basal lamina diskontinu
KAPILER
• Kapiler khusus
KAPILER
- ~ tipe fenestrated tanpa diafragma - di glomerulus ginjal - Basal lamina tebal dan continous di bawah fenestrae )
HISTOFISIOLOGI KAPILER Transpor kapiler 1. difusi pasif via fenestrae - pada kapiler fenestrated 2. via celah intersel pd kapiler sinusoid 3. pinocytosis - dg endostosis oleh sel endothel - diikuti transpor dg vesikel pinositosis melewati sitoplasma endothel 4. diapedesis oleh lekosit dr darah ke jaringan penyebab : materi yang dilepaskan junction antarsel terbuka
HISTOFISIOLOGI KAPILER
pembuluh darah
klasifikasi kapiler arteri vena
• • •
venule vena sedang V.besar
VENULE • Ø 0,2 – 1 μm • Bersama dg arteriole
VENA (KECIL-SEDANG) • Secara umum dinding lebih tipis • Mengikuti vena-nya
VENA BESAR • Contoh : Vena cava • T.Intima : - terdapat katub ke dalam lumen - T. Media : - beberapa lapis otot polos - >> serabut retikuler dan kolagen - << elastin - T. Adventitia : - berkembang baik
VENA BESAR
VENA BESAR
KATUB VENA : - Tdd 2 lipatan semilunar dr tunica intima - Dilapisi endothel - Menuju jantung - Fungsi : * mempertahankan arah aliran darah * mempertahankan pengembalian darah ke jantung * mencegah terjadinya stasis
JALUR PEMBULUH DARAH ( ~ KLASIFIKASI) * ARTERI - A.Elastik/Besar A. Muskular (A.sedang A.kecil) Arteriole metarteriole kapiler capillary bed kapiler * VENA - capillary bed kapiler postcapillar venule venule vena kecil vena sedang V.besar
1. Sirkulasi pulmo 2. Sirkulasi sistemik 3. Sirkulasi kolateral
MAKROS (>100 μm)
1. Arteriole – metarteriole – kapiler – venule 2. Anastomose arteriol - vena 3. Arterial portal system 4. Venous portal system
mikros
Sirkulasi pulmo • Mengisi O2 dan mengeluarkan CO2 • Membawa darah oxygen menuju jantung • Dimulai dari valvulae pulmonalis berakhir di atrium sinistra • Arteri pulmonalis membawa darah yang rendah oxygen • Merupakan 9 % dari seluruh jumlah darah.
Sirkulasi sistemik • Dimulai di valvulae aortae berakhir di orificium vena cava superior (A) dan inferior (B) • Mensuplai arah ke capiler • Merupakan 84% dari seluruh darah yang beredar.
Sirkulasi kolateral • Terbukanya arteri kecil yang secara normal tertutup sehingga menghubungkan dua arteri yang lebih besar atau bagian lain dari arteri yang sama • Rute alternatif untuk mengembalikan aliran darah yang terganggu. – Coronary artery – Cerebral arteries
Sirkulasi kolateral vena pada tangan
TIPE MIKROSIRKULASI 1. Arteriole – metarteriole – kapiler – venule 2. Anastomose arterio vena 3. Arterial portal system 4. Venous portal system
MIKROSIRKULASI
1. Arteriole – metarteriole – kapiler – venule -Dikelilingi selapis otot polos diskontinu -Dapat konstriksi
- precapillary sphincter [+]
Capillary bed
MIKROSIRKULASI
2. Anastomose arterio vena • Hubungan langsung arterivena • >> Di extremitas • Kontraksi darah ke kapiler • Relaksasi sebagian ke vena
MICROSIRKULASI
3. Arterial portal system • Terdapat pleksus kapiler di antara 2 arteri • Ex : Glomerulus ginjal (arteriol affrent – pleksus kapiler – arteriol efferent) (Bailey)
MIKROSIRKULASI
4. Venous portal system • Terdapat pleksus kapiler di antara vena • Ex : hepar (V.porta- sinusoid V.Hepatica)
(Bailey)
Vascularisasi-Innervasi Pembuluh Darah • Vascularisasi
difusi vasa vasorum : pembuluh darah kecil di T.adventitia • Innervasi * vasomototr : ANS (serabut efferent) perivascular
nerves di Tunica adventitia.
* sensoris : myelinated
HISTOFISIOLOGI • Carotid body dan Aortic body * = chemoreceptor thd CO2 dan O2 dalam darah * di dekat bifurcatio A. Carotis communis * sensitif terhadap tekanan O2 rendah, [CO2] tinggi, dan pH arteri rendah
Carotid body dan Aortic body
• Sinus carotis – dilatasi di A.Carotis interna – Sebagai baroreceptor – untuk deteksi perubahan tekanan darah CNS – T.media lebih tipis – >> nerve ending
PEMBULUH LIMFATIK
Organisasi sistem Limfatik
: Sel2 limfatik
: Struktur limfatik : Organ limfatik : Pembuluh limfatik (dgn cairan limfe di dalamnya)
: Sel2 limfatik
: Struktur limfatik
: Organ limfatik : Pembuluh limfatik (dgn cairan limfe di dalamnya)
1. SISTEM PEMBULUH •
Berisi CAIRAN LIMFE; terdiri dari : * kelebihan cairan jaringan
* debris seluler * limfosit * lemak (di usus)
• Merupakan sistem tabung tertutup • Dimulai dari kapiler pembuluh limfe muara pada Vena • bergerak 1 arah, menuju pertemuan atr pembuluh2 limfe dg vena besar di leher
ORGANISASI sistem pembuluh Kapiler Limfatik Pembuluh limfatik Organ limfatik
Pembuluh limfatik S Cisterna chyli
D Ductus lymphaticus dextra
Ductus thoracicus
trunkus V. SUBCLAVIA
tipe pembuluh :
• kapiler : ujung buntu, mengumpulkan limfe dr ruang intersel • pembuluh limfe : mengumpulkan limfe dr kapiler limfatik • duktus limfatik : mengumpulkan limfe dr pembuluh
limfe kecil V. Subclavia
– Pergerakan di kapiler banyak dipengaruhi kontraksi otot
Karakteristik : – Halus – RELATIF lebih lebar – katub lebih banyak – Lamina basalis sangat tipis – Kapiler lebih permeabel – Gap antar endothel lebih lebar
Memungkinkan untuk absorbsi obat
20 nm – 1 mm – Aliran berjalan sangat lambat; dapat “dibantu” – [-] : sistem saraf (termasuk mata), tulang
KAPILER DARAH
VS
KAPILER LIMFATIK
KAPILER LIMFATIK
Pergerakan Cairan Limfe
pembuluh LIMFATIK
• Terdapat lymphatic smooth muscle • intermixed with collagen and elastic fibers • possess an intrinsic pacemaker mechanism, leading to the generation of rhythmical and phasic contractions of the vessels that promote lymph drainage
Contoh aplikasi dalam farmasi
example caveolar, receptors, cell adhesion molecules affinity ligands
Targeting the vascular endothelium (good target determinant) • it must be expressed on EC • surface density of the target must be sufficient to promote the binding of the effective therapeutic doses of drugs. • a binding site must be accessible to blood • must meet therapeutic goals should not cause harmful side effects
TERIMA KASIH
