BAB 2 Tinjauan Pustaka
2.1. Gagal Jantung
2.1.1. Definisi Gagal Jantung
Gagal jantung adalah keadaan dimana jantung tidak lagi mampu memompa darah dalam jumlah yang memadai ke jaringan untuk memenuhi kebutuhan metabolisme tubuh walaupun darah balik masih normal (Lily.et al.2003). Sebagai pompa, ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kerja jantung. Faktor-faktor tersebut adalah kontraktilitas miokard, denyut jantung (kekuatan, irama, dan kecepatan pompa jantung), beban awal dan beban akhir.
Beban awal (preload) merupakan beban yang diterima ventrikel kiri saat akhir diastol. Hal ini sama dengan volume akhir diastolik ventrikel kiri ( Left ventricular end diastolic volume) dan tekanan pada akhir diastol disebut tenanan akhir pengisian akhir diastol ventrikel kiri (left ventricular filling pressure). Beban awal ditentukan oleh jumlah darah yang kembali dari sistem vena ke atrium kanan dan dipompakan ke paru-paru untuk kembali ke ventrikel kiri. Beban akhir merupakan beban yang dihadapi otot jantung saat berkontraksi memompa darah keluar ventrikel kiri menuju aorta.
kontraksi). Cardiac output dipengaruhi oleh stroke volume dan frekuensi jantung. Ventricular stroke volume dipengaruhi oleh preload, afterload dan kontraktilitas miokardium. Stroke volume akan meningkat bila terjadi peningkatan preload, penurunan afterload, atau peningkatan kontraktilitas
2.1.2. Etiologi Gagal Jantung
Gagal jantung paling sering diakibatkan oleh kegagalan kontraktilitas miokard, seperti yang terjadi pada infark miokardium, hipertensi dan kardiomiopati. Namun pada kondisi tertentu, bahkan miokardium dengan kontraktilitas yang baik tidak dapat memenuhi kebutuhan darah sistemik keseluruh tubuh untuk memenuhi seluruh kebutuhan metabolik tubuh. Kondisi ini dapat disebabkan oleh masalah-masalah mekanik, misalnya pada regurgitasi katup berat, fistuloa arteriovena, defisienti tiamin, hipertiroid.
Hipertensi dan jantung koroner merupakan penyebab terbanyak gagal jantung. Faktor resiko independen gagal jantung serupa dengan faktor resiko pada penyakit jantung koroner antara lain peningkatan kolesterol, hipertensi dan diabetes. Selain itu pemberian obat-obatan seperti beta bloker dan antagonis kalsium dapat menekan kontraktilitas miokard dan obat kemoterapeutik seperti doksorubicin dapat menyebabkan kerusakan miokard. Kerusakan miokard juga dapat disebabkan oleh konsumsi alkohol dalam jumlah besar yang bersifat kardiotoksik.
2.1.3. Karakteristik Gagal Jantung
Tabel 2.1. Symptom dan Gejala Klinis Pasien Gagal Jantung
Gejala klinis
Edema perifer, kenaikan tekanan vena jugularis, hepatomegali, ascites, kongesti air. Cachexia
Edema paru Gagal nafas saat beristirahat
Suara cracles dan rales paru, efusi pleura, takipnea
Syok kardiogenik Confusion,
kelemahan, akral dingin
Perfusi perifer yang kurang, tekanan darah sistolik < 90 mmHg, anuria atau oligouria
Tekanan darah yang tinggi (gagal jantung
hipertensif)
Sesak nafas Biasanya disertai dengan kenaikan tekanan darah, hipertofi ventrikel kiri, preservasi fraksi ejeksi
Gagal jantung kanan
Sesak nafas, fatigue
2.1.4. Klasifikasi gagal Jantung
Tabel 2.2. Staging gagal jantung menurut ACC/AHA (staging gagal jantung berdasarkan struktur dan kerusakan otot jantung)
Tabel. 2.3. Staging gagal jantung berdasarkan NYHA (severitas gejala gagal jantung berdasarkan aktivitas fisik)
Stage A Resiko besar gagal jantung, tidak teridentifikasi abnormalitas struktural dan fungsional, tidak ada gejala dan tanda gagal jantung. Stage B Berkembangnya penyakit struktural jantung yang berhubungan erat
dengan timbulnya gagal jantung, tapi tidak terdapat gejala dan tanda-tanda gagal jantung.
Stage C Gejala gagal jantung berhubungan dengan perubahan strukural jantung
Stage D Terdapat kelainan struktural yang berat dan terdapat gejala gagal jantung pada saat beristirahat.
Kelas 1 Tidak ada batasan saat melakukan aktivitas fisik. Kegiatan fisik normal tidak menimbulkan fatig, palpitasi dan dispnea.
Kelas 2 Sedikit limitasi pada aktivitas fisik. Timbul gejala seperti fatig, palpitasi dan dispnea ringan saat aktivitas fisik normal. Gejala hilang saat beristirahat.
2.1.5. Patofisiologi Gagal Jantung
Bila terjadi gangguan kontraktilitas miokard primer atau beban hemodinamik berlebihan diberikan pada ventrikel normal, jantung akan mengadakan sejumlah mikanisme adaptasi untuk mempertahankan curah jantung dan tekanan darah.
Beberapa mekanisme adaptif tersebut antara lain sekresi neurohormonal, aktivasi sistem renin angiotensin, aktivasi sistem saraf simpatik. peptida natriuretik, ADH dan endothelin, makanisme frank starling, dan hipertropi miokard. Tiap mekanisme kompensasi jatung berikut memberikan manfaat hemodinamik segera, namun dengan konsekuensi yang merugikan dalam jangka panjang, yang akan berperan dalam perkembangan menjadi gagal jantung kronis. Misalnya, hipertrofi miokard akan meningkatkan massa elemen kontraktil dan memperbaiki kontraksi sistolik namun akan meningkatkan kekakuan dinding ventikel dan fungsi diastolik. Tekanan Darah = Curah Jantung x Tahanan Perifer. (Yogiantoro, 2006).
Aktivasi sistem saraf simpatis pada gagal jantung, melalui stimulasi baroreseptor, dapat mengingkatkan kecepatan detak jantung, vasokonstriksi pembuluh darah akibat perangsangan reseptor alfa dan menghasilkan peningkatan kontraktilitas miokard pada awalnya. Refleks simpatis bekerja maksimal dalam jangka waktu 30 detik. (Guyton, 2007) Peningkatan kecepatan detak jantung dan kontraktilitas secara langsung meningkatan curah jantung. Vasokonstriksi vaskular mangakibatkan peningkatan aliran balik darah ke jantung, sehingga meningkatkan beban awal dan meningkatkan stroke volume melalui mekanisme frank starling. Konstriksi arteriol pada gagal jantung meningkatkan tahananan pembuluh perifer sehingga membantu memelihara tekanan darah. Adanya Kelas 4 Gejala-gejala sudah ada sewaktu beristirahat, dan aktivitas fisik yang
distribusi regional reseptor-reseptor alfa sedemikian rupa menyebabkan aliran darah diredistribusikan ke alat-alat vital (jantung dan otak) dan dikurangi ke organ-organ perifer seperti kulit, organ-organ splanknik dan ginjal. Namun pada aktivasi sistem RAA dan neurohormonal berikutnya menyebabkan peningkatan tonus vena (preload jantung) dan arteri (afterload jantung), meningkatkan norepinefrin plasma, retensi progresif natrium dan air.
Penurunan perfusi dari jantung akan menyebabkan stimulasi sistem renin angiotensin aldosteron (RAA) yang menyebabkan peningkatan kadar renin, angiotensin II plasma dan aldosteron. Angiotensin II merupakan vasokonstriktor kuat pada arteriol eferen ginjal yang menstimulasi pelepasan norepenefrin dari ujung saraf simpatik, menghambat tonus vagal dan membatu pelepasan aldosteron dari adrenal, sehingga dapat menyebabkan retensi natrium dan air di dalam tubuh.
Ginjal mengontrol tekanan darah melalui pengaturan volume cairan ekstraseluler dan sekresi renin. Sistem Renin-Angiotensin merupakan sistem endokrin yang penting dalam pengontrolan tekanan darah. Renin disekresi oleh juxtaglomerulus aparatus ginjal sebagai respon glomerulus underperfusion atau penurunan asupan garam, ataupun respon dari sistem saraf simpatetik (Gray, et al. 2005). ACE (Angiotensin Converting Enzyme) memegang peranan fisiologis penting dalam mengatur tekanan darah. Darah mengandung angiotensinogen yang diproduksi hati, yang oleh hormon renin (diproduksi oleh ginjal) akan diubah menjadi angiotensin I (dekapeptida yang tidak aktif). Oleh ACE yang terdapat di paru-paru, angiotensin I diubah menjadi angiotensin II (oktapeptida yang sangat aktif). Angiotensin II berpotensi besar meningkatkan tekanan darah karena bersifat sebagai vasokonstriktor melalui dua jalur, yaitu:
ekstraseluler akan ditingkatkan dengan cara menarik cairan dari bagian instraseluler. Akibatnya volume darah meningkat sehingga meningkatkan tekanan darah.
b. Menstimulasi sekresi aldosteron dari korteks adrenal. Aldosteron merupakan hormon steroid yang berperan penting pada ginjal. Untuk mengatur volume cairan ekstraseluler, aldosteron akan mengurangi ekskresi NaCl (garam) dengan cara mereabsorpsinya dari tubulus ginjal. Naiknya konsentrasi NaCl akan diencerkan kembali dengan cara meningkatkan volume cairan ekstraseluler yang pada gilirannya akan meningkatkan volume dan tekanan darah (Gray, et al. 2005).
Penurunan curah jantung pada gagal jantung dirasakan oleh baroreseptor yang berada sinus karotis dan arkus aorta sebagai suatu penurunan perfusi. Reseptor- reseptor ini lalu menguragi laju pelepasan rangsang sebanding dengan penurunan tekanan darah. Sinyal tersebut akan dihantarkan melalui saraf kranial IX dan X ke pusat pengendalian kardiovaskuler di medula oblongata.
Perptida natriuretik memiliki berbagai efek pada jantung, ginjal dan sistem saraf pusat. Beberapa jenis peptida natriuretik seperti peptida natriuretik atrial (Atrial Natriuretic Peptide / ANP) dilepaskan jantung sebagai respon peregangan, menyebabkan natriuresis dan dilatasi. Selain itu juga akan dilepaskan peptida natriuretik otak (brain natriuretic peptide / BNP) juga dilepaskan dari ventrikel jantug dengan kerja yang serupa dengan ANP. Peptida natriuretik bekerja sebagai antagonis fisiologis terhadap efek angiotensin II, sekresi aldosteron dan reabsorbsi natrium ginjal.
Retensi cairan oleh ginjal dan peningkatan volume darah terjadi selama beberapa jam atau hari. Normalnya ginjal menerima suplai darah sebanyak 1100ml/ menit atau sekitar 20 – 25% dari curah jantung. Tujuan utama dari tingginya aliran darah ke ginjal adalah untuk menyediakan cukup plasma untuk mengimbangi laju filtrasi glomerulus yang tinggi yang dibutuhkan untuk pengaturan volume cairan tubuh dan konsentrasi suatu zat terlarut secara efektif. Oleh karena itu penurunan darah ke ginjal akan menurunkan GRF (Glomerular Filtration Rate). Hal ini akan mengakibatkan terjadinya oligouria, yang berarti menurunnya keluaran urin dibawah tingkat asupan air dan zat terlarut. Jika aliran darah ginjal sangat menurun, dapat terjadi penghentian total keluaran urin, yang disebut anuria.
Gbr. 2.1. Skema Patofisiologi Gagal Jantung
↑sekresi aldosteron Perfusi ginjal ↓
Refleks baroreseptor
Curah jantung↓ (FE < 45%) Kontraktilitas miokard↓
↑aktivitas simpatis ↑pelepasan renin
↑angiotensin II
↑resistensi perifer
venokonstriksi ↑denyut
jantung vasokonstiksi
↑ Kontraksi otot jantung
↑volume darah
↑tekanan diastolik akhir ventikel kiri
(preload) ↑aliran balik vena vasodilator
↑tekanan diastolik (afterload)
↑curah jantung (kompensasi)
2.1.6 Pemeriksaan Penunjang Gagal Jantung
1. Radiografi toraks seringkali menunjukkan kardiomegali (rasio kardiotorasik (CTR) > 50%, terutama apabila gagal jantung sudah kronis. Ukuran jantung yang normal belum tentu menyingkirkan diagnosis dan bisa didapatkan pada kejadian gagal jantung kiri akut, seperti yang terjadi pada infark miokard, regurgitasi katup akut dan defek septum pascainfark. Kardiomegali dapat disebabkan oleh dilatasi venrikel kiri atau kanan atau terkadang efusi perikardium.
2. Elektrokardiografi memperlihatkan beberapa abnormalitas pada sebagian pasien (80-90%), termasuk gelombang Q, perubahan ST-T segmen, hipertrofi LV, gangguan konduksi dan aritmia.
3. Ekokardiografi harus dilakukan pada pasien dengan dugaan klinis gagal jantung. Dimensi ruang jantung, fungsi ventrikel (sistolik dan diastolik) dan abnormalitas gerakan dinding dapat dinilai, dan penyakit katup jantung dapat disingkirkan.
4. Tes darah direkomendasikan untk menyingkirkan anemia dan menilai fungsi ginjal. Disfungsi tiroid ( hiper- maupun hipotiroid) dapat menyebabkan gagal jantung. Pengukuran kadar tropinin T, natriuretik peptida, BUN juga dapat dilakukan untuk mengetahui penyebab serta progresivitas gagal jantung.
5. Kateterisasi jantung dapat dilakukan pada kasus dugaan jantung koroner. 6. Tes latihan fisik dapat dilakukan untuk menilai adanya iskemia miokard
2.2. Kajian Fisiologis Kejadian Gagal Jantung dengan Peningkatan BUN BUN menggambarkan berapa banyak kadar urea yang beredar dalam darah, yang merupakan hasil metabolisme protein yang disirkulasikan di dalam darah. Normalnya, urea terbentuk di dalam hati dan di bawa ke ginjal untuk diekskresikan. Urea akan mengalami filtrasi di glomerulus dan sebagian akan direabsorbsi di tubulus. Karena BUN akan dieksresikan melalui ginjal, maka pemeriksaan BUN dapat digunakan sebagai tes fungsi ginjal.
Nilai normal BUN:
a. Dewasa: 6-20 mg/ dl atau 2,1-7,1 mmol/L
b. Orang tua (>60 tahun) : 8-23 mg/ dl atau 2,9-8,2 mmol /L c. Anak-anak : 5-18 mg/dl atau 1,8-6,4 mmol/L
Nilai BUN dapat meningkat pada keadaan-keaadan tertentu, seperti:
1. Gangguan fungsi ginjal yang disebabkan oleh keadaan-keadaan seperti berikut:
• Gagal jantung kongestif
• Keadaan syok
• Dehidrasi
• Stres
• Infark miokardium akut
2. Gagal ginjal kronik seperti pada glomerulonefritis dan pyelonefritis 3. Obstuksi saluran kemih
4. Diabetes melitus dengan ketoasidosis 5. Pendarahan saluran cerna
6. Konsumsi protein yang tinggi
Nilai BUN juga dapat menurun pada keadaan-keadaan berikut:
1. Gagal liver seperti pada pasien-pasien hepatitis, keracunan obat-obatan dan zat-zat tertentu
2. Akromegali
3. Malnutrisi dan diet randah protein
4. Syndrome of Inapropriate Antidiuretic Hormone (SIADH)
Ureum direabsorbsi secara pasif di tubulus, tetapi jauh lebih sedikit daripada ion klorida. Ketika air direabsorbsi dari tubulus (melalui osmosis bersamaan dengan osmosis natrium), konsentrasi ureum didalam tubulus meningkat. Hal ini menimbulkan gradien konsentrasi yang menyebabkan reabsorbsi natrium. Ureum tidak dapat memasuki tubulus semudah air. Pada beberapa bagian nefron, terutama di duktus koligentes medula internal, reabsorpsi pasif uerum difasilitasi oleh pengangkut ureum spesifik. Ureum yang tersisa akan dimasukkan kedalam urin, menyebabkan ginjal mengeksresi sejumlah besar produk buangan metabolisme ini.
Produk hasil metabolisme lainnya, misalnya kreatinin, adalah molekul yang lebih besar daripada ureum dan pada dasarnya tidak permeabel terhadap membran tubulus. Oleh karena itu, kreatinin yang telah difiltrasi hampir tidak ada yang direabsorbsi, sehingga semua kreatinin yang difiltrasi oleh glomerulus akan disekresikan kedalam urin.
2.2.1. Tranpor Urea ginjal
hal ini terjadi di tubulus proximal dimana 40% urea yang telah difiltrasi akan direabsorbsi. Karena reabsorbsi urea pada bagian ini bergantung pada konsentrasi cairan ( concentration dependent), maka jika ada suatu hal yang menyebabkan peningkatan reabsorbsi air, maka hal tersebut akan disertai dengan peningktan reabsorbsi pasif urea pada bagian ini.
Mekanisme kedua berada di bagian distal nefron (inner medullary collecting duct). Hal ini bergantung pada peningkatan sekresi hormon antidiuretik. Peningkatan jumlah AVP (Arginine Vasopressin) akan meningkatkan reabsorbsi urea pada segmen ini, khususnya pada bagian terminal dari inner medullary collecting duct. Proses peningkatan reabsorbsi ini diperantarai oleh suatu transporter tertentu yang diatur oleh gen UT-A dan UT-B. Transporter urea juga terdapat pada organ ekstrarenal, misalnya di jantung, namun peranannya masih belum diketahui secara pasti.
Pada ginjal jumlah transporter urea ini diatur oleh AVP, glukokortikoid, dan mineral kortikoid. Pada bagian distal nerfon, penyerapan urea ini bersifat flow dependent; penurunan kecepatan aliran cairan pada bagian distal ini akan menyebabkan perlambatan kecepatan aliran cairan tubular di tubulus pengumpul (collecting duct), yang akan menyebabkan terjadinya peningkatan reabsorbsi urea. Menarikanya, AVP juga mengatur transpor air pada ginjal, juga berada pada nerfon distalis, namun melalui kanal dan mekanisme yang berbeda.
2.2.2. Transpor Air
Peningkatan jumlah AVP akan meningkatkan jumlah aquaphorin pada bagian distal nefron yang akan menginduksi reabsorbsi air. Sebaliknya, supresi AVP akan menurunkan eksositosis kanal aquaphorin-2, dan akan meningkatkan klirens air dari ginjal.
2.2.3. Argrinine Vasopressor Peptide
AVP merupakan suatu polipeptida yang dihasilkan oleh sel neurosekretori di bagian paraventrikuler dan supraoptik hipotalamus dan disekresikan melalui kelenjar pituitary posterior. Hiperosmolaritas plasma yang dikenali oleh osmoreseptor merupakan stimulus utama sekresi AVP. Ambang batas tekanan osmotik untuk pelepasan AVP kedalam darah adalah 280-290 msom/kg. Selain itu, stimulasi nonosmotik juga dapat meningkatkan pelepasan AVP, misalnya pada penurunan volume sirkulasi darah dan sekresi angiotensin II. Sensor baroreseptor pada karotid sinus memperantarai pelepasan AVP yang terkait pada volume sirkulasi darah. Namun bila dibandingkan dengan stimulasi osmoreseptor, stimulasi baroreseptor tidak terlalu sensitif, dimana hanya pada perubahan volume darah yang signifikan dan menyebabkan hipotensilah yang memicu stimulasi ini berlangsung.
Mekanisme kerja AVP ini diatur oleh reseptor vasopressin, misalnya reseptor V1a, V1b dan V2. Reseptor v2 terutama terdapat pada pemukaan basolateral duktus koligentes dan mengatur transpor air melalui ekspresi aquaphorine-2. Bersamaan dengan terjadinya hipoosmolaritas dan penurunan efektivitas volume sirkulasi tubuh ( misalnya pada keadaan hipotermia terus menerus dan gagal jantung) akan menyebakan pelepasan AVP secara terus menerus, walaupun seharusnya penurunan osmolaritas plasma dibawah normal sehatusnya menginhibisi sekresi AVP. AVP dimetabolisme dengan cepat, dengan waktu paruh dalam sirkulasi darah kurang dari 20 menit.
kelenjar pituitari posterior. Peningkatan kadar AVP akan menyebabkan peningkatan regulasi transporter urea pada tubulus pengumpul, oleh karena itu peningkatan kadar AVP akan diikuti oleh peningkatan BUN.
2.2.3 Sistem Renin Angiotensin Aldosteron
Sistem RAAS merupakan suatu sistem regulasi kompeks di dalam tubuh yang melibatkan pengaturan kardiovaskular, hemodinamik dan sistem ginjal. Kortex juxtamedular ginjal merupakan sumber utama pelepasan renin. Angiotensin II berikatan dengan beberapa kelas angiotensin reseptor, yaitu AT-1 dan AT-2. AT-1A ditemukan pada pembuluh darah, otak dan organ tubuh lainnya. Sementara AT-1B banyak ditemukan pada hipofisis anterior dan korteks adrenal. Selain efek tidak langsungnya melalui induksi pelepasan aldosteron, angiotensin II juga memiliki efek antidiuretik langsung kepada nefron. Aktivasi AT-1 meningkatkan aktivitas pertukaran natrium-hidrogen di membran apikal nefron.
Pertama sekali angiotensin II akan meningkatkan absorbsi sodium dan air pada tubulus proksimal dan akan menyebabkan meningkatnya konsentrasi urea yang telah terfiltrasi pada tubulus proksimal. Hal ini akan meningkatkan reabsorbsi pasif urea melewati gradien konsentrasi tubulus. Kedua, peningkatan reabsorbsi air pada tubulus proksimal akan menurunkan volume cairan yang melewati bagian distal, sehingga akan mengakibatkan kecepatan aliran tubulus akan berkurang pada tubulus pengumpul, yang mengakibatkan peningkatan reabsorbsi urea yang bersifat flow dependent.
2.2.4. Sistem Saraf Simpatis
menimbulkan efek pada transpor pada tubulus renal. Selain mempengaruhi tubulus, saraf simpatis juga menginervasi arteri aferen dan eferen ginjal sehingga akan mempengaruhi hemodinamik ginjal dengan menyebabkan vasokonstriksi pembuluh darah. Peningkatan aktivitas sistem saraf simpatis akan meningkatkan reabsorbsi sodium di tubulus ginjal.
2.2. Gambar Skema Hubungan Gagal Jantung dengan Peningkatan BUN
↑aktivitas simpatis
Peningktan jumlah transporter urea di tubulus pengumpul padal medula internal. ↑Reabsorbsi
concentration dependent urea di tubulus proximal renal
↑Reabsorbsi flow dependent urea di
tubulus distal
↑ Pelepasan AVP
(Agrinine Vasopressin Peptide) ↑ Aktivitas
RAAS
Gagal Jantung
