Jurnal TENTANG JANTUNG DAN SIRKULASI PADA KATAK

yadeuzuaki.com

JANTUNG DAN SIRKULASI

USN (001), ASM (011), FF(032), SN (030), RG (020)

Laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Program Studi Biologi  Universitas Pakuan

Tanggal praktikum 22 mei 2014

ABSTRAK

Satu sifat utama otot jantung adalah kemampuannya untuk membangkitkan sendiri impuls irama denyut jantung (otomasi jantung). Jantung yang dikeluarkan dari tubuh mampu tetap berkontraksi ritmis. Pada amfibia dan reptilian, irama ditentukan oleh sinus venosus. Aurikel iramanya kurang cepat dan vetrikelnya paling rendah tingkat otomasinya. Otot jantung peka terhadap perubahan-perubahan metabolitik, kimia dan suhu. Kenaikan suhu meningkatkan metabolism dan frekuensi denyut jantung.Cara kerja jantung katak umumnya saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah disebut diastol. Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung disebut sistol. Kedua serambi mengendur dan berkontraksi secara bersamaan, dan kedua ventrikel juga mengendur dan berkontraksi secara bersamaan.pada praktikum ini menggunakan katak sebagai bahan uji untuk mempelajari morfologi dan denyut jantung, otomasi jantung, asal denyut jantung dan sifat-sifat aliran darah arteri, kapiler dan vena. Hasil yang kami dapat yaitu pada suhu tinggi kontraksi jantung meningkat dan pada suhu dingin atau suhu rendah menyebabkan kerja jantung menurun sehingga terjadi penurunan depolarisasi nodus sinoatrium (SA), node turun sehingga menurunkan kontraksi jantung.

PENDAHULUAN

Jantung mempunyai fungsi memompa darah kedalam sistem pembuluh darah sehingga darah dapat dialirkan kesemua organ didalam tubuh sesuai kebutuhan organ masing-masing.

Untuk memungkinkan memenuhi tugasnya jantung mempunyai beberapa sifat morfologis dan fungisional yang berbeda dengan otot lurik. Sifat-sifat ini intrinsik antara lain : otomasi, peka rangsang, daya hantar dan daya kontraksi. Fungsi utama dari sistem sirkulasi terdapat pada mikrosirkulasi, arteriol mengatur aliran darah ke jaringan tertentu, sebaliknya situasi lingkungan pada jaringan tersebut dipengaruhi oleh diameter arteriol.

Arteri paling tidak harus bercabang 6-8 kali sebelum mencapai arteriol dengan penampang 20 mikrometer dan arteriol akan bercabang 2-5 kali sebelum menjadi kapiler dengan penampang 5-9 mikrometer. Sehingga menyebabkan sifat aliranya berbeda.Sistem kardiovaskular terdiri dari jantung sebagai pemompa dan pembuluh darah sebagai saluran. Darah dipompakan oleh jantung ke dalam pembuluh darah dan akan disebarkan ke seluruh tubuh dan kemudian kembali lagi ke jantung sebagai suatu sirkulasi (Halwatiah, 2009: h. 42).

Otot jantung berbeda dari otot kerangka dalam hal struktur dan fungsinya. Untuk berkontraksi otot jantung tidak memerlukan stimulus sebab otot jantung memiliki sifat otomatis. Pada sel otot jantung dapat terjadi peristiwa depolarisasi secara spontan tanpa ada stimulus. Selain itu otot jantung juga memiliki sifat ritmis, peristiwa depolarisasi dan repolarisasi berjalan menurut irama tertentu (Susanto, 2012).

Jantung berongga ditemukan pada vertebrata. Jantung ini merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh. Jantung bertanggung jawab untuk mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep yang melengkapinya. Untuk menjamin kelangsungan sirkulasi, jantung berkontraksi secara periodik. Apabila cairan tubuh berhenti bersirkulasi maka hewan mati (Isnaeni, 2006:178-179).

Otot jantung (cardiacmuscle) vertebrata hanya ditemukan pada satu tempat yakni jantung. Seperti otot rangka, otot jantung berlurik. Perbedaan utama antara otot rangka dan otot jantung adalah dalam sifat membran dan listriknya. Sel-sel otot jantung mempunyai daerah khusus yang disebut cakram berinterkalar (intercalateddisc), dimana persambungan longgar memberikan pengkopelan listrik langsung di antara sel-sel otot jantung.

Dengan demikian suatu potensial aksi yang dibangkitkan pasa satu bagian jantung akan menyebar keseluruh sel otot jantung. Dengan demikian, suatu potensial aksi yang dibangkitkan pada satu bagian jantung akan menyebar ke seluruh sel otot jantung. Dan jantung akan berkontraksi. Sel-sel otot jantung tidak akan berkontraksi kecuali dipicu oleh inpu neuron motoris yang mengontrolnya. Akan tetapi, sel-sel otot jantung dapat membangkitkan potensial aksinya sendiri, tanpa suatu input apapun dari sistem saraf. Membran plasma otot jantung mempunyai ciri pacu jantung yang menyebabkan depolarisasi berirama, yang memicu potensial aksi dan menyebabkan sel otot jantung tunggal untuk berdenyut bahkan ketika diisolasi daari jantung dan ditempatkan dalam biakan sel. Potensial aksi sel otot jantung berbeda dari potensial aksi sel otot rangka, yang bertahan sampai dua puluh kali lebih lama. Potensial aksi sel otot rangka hanya berfungsi sebagai pemicu kontraksi dan tidak menguntrol durasi kontraksi tersebut. Pada sel jantung durasi potensial aksi memainkan peranan penting dalam pengontrolan durasi kontraksi (Campbell, 2004: h. 262).

Katak dan amfibia lainnya mempunyai jantung berbilik tiga, dengan dua atria dan satu ventrikel. Ventrikel akan memompakan darah ke dalam sebuah arteri bercabang yang mengarahkan darah melalui dua sirkuit : pulmokutaneuscircuit mengarah ke jaringan pertukaran gas (dalam paru-paru dan kulit pada katak), dimana darah akan mengambil oksigen sembari mengalir melalui kapiler. Darah yang kaya oksigen kembali ke atrium kiri jantung, dan kemudian sebagian besar di antaranya dipompakan ke dalam sirkuit sistematik. Sirkuit sistemik (systemiccircuit) membawa darah yang kaya oksigen ke seluruh organ tubuh dan kemudian mengembalikan darah yang miskin oksigen ke atrium kanan melalui vena. Skema ini,yang disebut sirkulasi ganda (doublecirculation), menjamin aliran darah yang keluar ke otak, otot, dan organ-organ lain, karena darah itu dipompa untuk kedua kalinya setelah kehilangan tekanan dalam hamparan kapiler pada paru-paru atau kulit (Campbell, 2004: h. 45).

SIFAT-SIFAT JANTUNG                               

Jantung memiliki sifat – sifat diantaranya :

A.    AUTOMASI

Artinya jantung ini masih dapat melakukan fungsinya tanpa dipengaruhi saraf. Dibuktikan dengan cara merusak otak atau sumsum punggung. Jantung tetap normal melakukan fungsinya untuk beberapa saat.

B.   TERMOLABIL

Jantung dapat berubah denyutnya karena pengaruh suhu lingkungan. Sebagai contoh kita berpindah dari daerah suhu panas ke daerah bersuhu dingin, maka denyut jantung menurun. Jadi, pada suhu yang lebih panas, frekuensi denyut jantung menjadi naik dan sebaliknya.

C.   SINSITIUM

Organ berupa serabut yang bekerja sebagai satu unit.

Jantung tetap berdenyut setelah seluruh persarafannya dipotong; bahkan bila jantung dipotong-potong, setiap potongan jaringan jantung masih berdenyut. Hal ini disebakan oleh adanya jaringan khusus pemicu di jantung yang mampu mencetuskan potensial aksi berulang-ulang. Jaringan picu jantung membentuk sistem hantaran yang dalam keadaan normal menyebarkan impuls ke seluruh jantung. Jantung menerima darah dari sistem vena yang berasal dari jaringan dan organ tubuh. Denyut jantung berasal dari sistem penghantar jantung yang khusus dan menyebar melalui sistem ini kesemua bagian miokardium. Struktur yang membentuk sistem penghantar adalah simpul sinoatrial ( simpul SA ), lintasan antar simpul di atrium, simpul atrioventrikular ( simpul AV ) , berkas His dan cabang-cabangnya.

METODE  KERJA

a.       Waktu dan tempat

Praktikum dilaksanakan pada hari kamis tanggal 22 mei 2014 di ruang  laboratorium Mipa Biologi 1 Universitas Pakuan.

b.      Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum yaitu katak,larutan fisiologis 0,65%, kapas, klorofom, papan berlubang, jarum sonde, jarum pentul,stoples, mikroskop.

CARA KERJA

Morfologi dan denyut jantung.

Katak dibius dengan khloroform, kemudian katak diletakan terlentang dan difiksasi kai-kakinya pada papan fiksasi dengan jarum pentul. Dengan sebuah pinset dijepitlah kulit bagian dada kemudian gunting arah kranial terus kearah lateral. Dilipat kulit keatas, potong tulang sternum dan klavikula. Dari rongga akan terlihat jantung yang masih berdenyut, bebaskan dari lapisan perikardium maka akan telihat bulbus arteriosusnya. Gambarlah bagian-bagian jantung. Diamati kontraksi otot jantung yang disebut sistole ditandai dengan warna pucat, relaksasi jantung disebut diastole ditandai dengan warna merah kecoklatan.

Pengaruh suhu dan zat kimia didalam jantung

Dibasahi jantung dengan larutan ringer (suhu kamar) hitunglah frekuensi denyutnya. Dingikan cairan ringer dengan es yang tersedia sampai suhu 4-40 ^oC, teteskan beberapa disekitar jantung, biarkan sebentar lalu hitung frekuensi denyutnya, perlakuan ringer dingin diganti dengan ringer panas (40-50^oC), asetilkilin, adrenalin. Setiap perlakuan hendaknya denyut jantung dinormalkan dahulu dengan pemberian ringer suhu kamar.

Mempelajari otomasi jantung

Sediakan cawan petri yang diisi larutan ringer suhu kamar. Jepilah ujung ventrikel jantung dan angkat keatas.Bebaskan jantung dari jaringan sekitarnya, kemudia potong pembuluh-pembuluh darah yang berhubungan dengan jantung sejauh mungkin dari jantung. Angkat jantung dan simpan diatas cawan petri. Jantung akan tetap berdenyut, hitung frekuensinya.

Asal denyut jantung

Diletakan jantung pada kertas saring yang dibasahi dengan cairan ringer. Diamati denyut bagian-bagian jantung dan hitung frekuensinya. Dengan menggunakan pipet yang berisi air dingin atau batang gelas dingin, tempelkan pada bagian sinus venosus, hitung frekuensinya. Diulangi hal tersebut diatas dengan menempelkan pipet yang berisi air panas atau batang gelas panas pada sinus venosus. Setiap pergantian perlakuan normalkan denyut jantung dengan pemberian ringer suhu kamar. Potong jantung pada batas antrium ventrikel, hitung frekuensi potongan tersebut.

Sirkulasi pada pembuluh darah perifer

Katak dibius dengan kloroform atau katak diserebrasi. Bentangkan selaput renang pada papan berlubang dan jepitlah dengan jarum pentul. Diamati dibawah mikroskop dengan pembesaran 100x  atau 450x. Diidentifikasi pembuluh darah arteri, kapiler, dan vena dengan cara memperhatikan ketebalan dinding dan percabangan pembuluh, sifat aliran dan kecepatanya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sistem sirkulasi pada katak.

Tabel pengamatan

Macam percobaan	Frekuensi denyut jantung /menit
	sesudah	sebelum
Faktor temperatur pada frekuensi denyut jantung . dingin . panas	18 16	19 19
Otomasi	20	19
Asal denyut	-	-
Pendinginan . pada sinus venosus . pada ventrikel	20 -	19 -
Pemanasan . pada sinus venosus . pada ventrikel	17 -	19 -
Pemotongan . antrium+sinus venosus . ventrikel	Antrium kanan 18 -	19 -

NB : diakibatkan denyut jantung yang lemah sehingga hasil yang diperoleh seperti pada tabel diatas.

Jenis pembuluh darah	percabangan	Sifat aliran
arteri	2	Cepat
arteriol	2	Cepat
Kapiler	5	Cepat
vena	1	Lambat

Dari data pengamatan dapat kita bahas bahwa,Dalam percobaan ini dilakukan beberapa pengujian terhadap jantung katak, antara lain :

1.   Suhu hangat

     Suhu tinggi menyebabkan kerja jantung meningkat karena terjadi peningkatan depolarisasi sehingga menaikkan SA node kemudian meningkatkan kontraksi jantung.

2.   Suhu dingin

Suhu rendah menyebabkan kerja jantung menurun sehingga terjadi penurunan depolarisasi SA node turun sehingga menurunkan kontraksi jantung.

3. Otomatisasi :  melihat otomasi jantung  diluar tubuh, Jantung tetap berdenyut setelah seluruh persarafannya dipotong; bahkan bila jantung dipotong- potong, setiap potongan jaringan jantung masih berdenyut. Jantung memang memiliki otomasi sendiri di otot jantung berupa serabut purkinje dan serabut his. Pacemaker  jantung mamalia adalah Nodus Keith dan Flacke (Nodus Sinoaricularis), sedang pada katak fraksi jantung diatur oleh salah satu dari ketiga pasang ganglionnya  Menurut teori pada saat otomatisasi dimana jantung dilepas seluruhnya dari organ-organ lain, jantung masih dapat berdenyut hal ini terjadi karna pada otot  Jantung memang memiliki otomasi sendiri di otot jantung berupa serabut purkinje dan serabut his. Terbukti tanpa adanya koordinasi syaraf simpatis dan parasimpatis jantung tetap dapat berdetak diluar tubuh yaitu 2kali/menit. Tetapi karena kondisi diluar tubuh tidak cocok dengan jantung maka jantung kerjanya menjadi semakin melemah.

Jantung katak berbeda dengan jantung manusia. Secara anatomis jantung katak terbagi menjadi tiga ruang yaitu sinus venosus, dua atrium dan satu ventrikel. Sinus venosus adalah ruangan sekitar jantung. Melalui pengamatan darah mengalir melalui sinus venosus kemudian darah mengalir ke atrium dan mengisi ruang ventrikel sebelum darah dipompa kembali oleh otot- otot di ventrikel keseluruh tubuh. Darah vena dari seluruh tubuh mengalir masuk ke sinus venosus dan       kemudian mengalir menuju ke atrium. Dari atrium, darah mengalir ke ventrikel yang kemudian di pompa keluar melalui arteri pulmonalis. Secara garis besar peredaran darah katak sama seperti peredaran darah manusia namun saat darah dialirkan kembali melalui vena darah terlebih dahulu mengisi sinus venosus. Jantung katak memiliki respon yang kurang lebih sama dengan jantung manusia, contohnya denyut jantung akan meningkat saat dingin/panas dan melambat saat dingin/panas, kerjanya dapat dipengaruhi oleh hormone, dan memiliki band moderator.

Jantung katak berbeda dengan jantung manusia. Jantung katak maupun mamalia mempunya centrum automasi sendiri artinya tetap berdenyut meskipun telah diputuskan hubungannya dengan susunan syaraf atau di keluarkan dari tubuh. Secara anatomis jantung katak terbagi menjadi tiga ruang yaitu sinus venosus, dua atrium dan satu ventrikel. Secara garis besar peredaran darah katak sama seperti peredaran darah manusia namun saat darah dialirkan kembali melalui vena darah terlebih dahulu mengisi sinus venosus. Jantung katak memiliki respon yang kurang lebih sama dengan jantung manusia, contohnya denyut jantung akan meningkat saat panas dan melambat saat dingin, kerjanya dapat dipengaruhi oleh hormone, dan memiliki band moderator.

Kontraksi jantung terdiri dari kontraksi atrium dan kontraksi ventrikel. Kedua macam kontraksi jantung menunjukkan bahwa siklus jantung terdiri dari systole dan diastole. Systole merupakan periode kontraksi ventrikel saat jantung memompakan darahnya dari ventrikel ke sirkulasi pulmonal ( A pulmonalis) dan ke sirkulasi sistemik (aorta). Pada saat systole katub-katubatrioventrikularis (mitralis dan bikuspidalis) menutup sedangkan katub-katub semilunaris (katub aorta dan katub pilmonal) membuka sehingga ventrikel yang berkontraksi (tekanannya meningkat) memompakan darahnya ke aorta dan A pulmonalis. Sedangkan diastole menunjukkan periode relaksasi ventrikel (kontraksi atrium) saat ventrikel menerima darah dari atrium yang sebelumnya telah menerima darah dari paru-paru (V Pulmonalis) dan dari seluruh tubuh (vena cava). Pada saat distole katub-katub semilunaris(katub aorta dan katub pulmonal) menutup sedangkan katub-katub atrioventrikularis  (mitralis dan bikuspidalis) membuka sehingga atrium yang berkontraksi (tekanannya meningkat) memompakan darahnya ke ventrikel.

Kontraksi atrium terjadi hampir bersamaan dengan relaksasi ventrikel, walaupun pada saat ventrikel relaksasi, atrium berkontraksi namun besarnya tekanan kedua ruangan ini hampir sama. Sedangkan pada saat atrium relaksasi juga tak tampak karena tertutup oleh besarnya tekanan pada ventrikel yang sedang berkontraksi, dimana proses berkontraksi dan relaksasi (systole dan diastole) dari atrium maupun ventrikel pada keadaan normal akan terjadi terus menerus. Kontraksi jantung tidak semata-mata tergantung dari impuls yang di hantarkan oleh syaraf. Jantung mempunyai kemampuan untuk self excitation sehingga dapat berkontraksi secara otomatis walaupun telah di lepas dari tubuh dan semua syaraf menuju jantung telah di potong.

Menurut Supripto (1998) bahwa meskipun jantung berkontraksi dengan sendirinya, namun kuat kontraksi, frekuensi denyut jantung, dan perambatan impuls pada jantung dipengaruhi oleh saraf otonom, yaitu saraf simpatik dan saraf parasimpatik. Pasangan kedua saraf ini kerjanya adalah saling berlawanan yaitu:

saraf simpatik bekerja meningkatkan baik kuat kontraksi maupun frekuensi denyut jantung dan mempercepat perambatan impuls pada jantung, sedangkan, Saraf parasimpatik bekerja menurunkan naik kuat kontraksi maupun frekuensi denyut jantung dan melambatkan perambatan impuls pada jantung.

Centrum Automasi dan Peranan Terhadap Jantung Katak, Automasi artinya jantung ini masih dapat melakukan fungsinya tanpa dipengaruhi saraf. Dibuktikan dengan cara merusak otak atau sumsum punggung. Jantung tetap normal melakukan fungsinya untuk beberapa saat. Jantung katak maupun mamalia mempunya centrum automasi sendiri artinya tetap berdenyut meskipun telah diputuskan hubungannya dengan susunan syaraf atau di keluarkan dari tubuh. Pada katak frekuensi jantung diatur oleh salah satu dari ketiga pasang ganglionnya.

Peranan centrum automasi pada katak itu menyebabkan jantung tetap berdenyut setelah seluruh persarafannya dipotong. 

Bahkan bila jantung dipotong-potong, setiap potongan jaringan jantung masih berdenyut. Hal ini disebakan oleh adanya jaringan khusus pemicu di jantung yang mampu mencetuskan potensial aksi berulang-ulang. Jaringan picu jantung membentuk sistem hantaran yang dalam keadaan normal menyebarkan impuls ke seluruh jantung.

Jantung mengandung serat-serat jantung yang termodifikasi yang berfungsi untuk mengkoordinasikan detak jantung dengan mengatur waktu kontraksi dari atrium dan ventrikel, secara normal berawal pada nodus sinoatrium(SA) yang berlokasi dalam atrium kanan pada pintu masuk vena kava superior.Berawal dari nodus sino atrium sampai nodus antrio ventrikulum, terletak di bagian belakang septum inter ventrikulum dan mulai dari titik ini, seberkas sel-sel otot jantung yang termodifikasi (serat-serat purkinje) bercabang dua dan cabangyang terpisah berjalan melalui jaringan subendokardial dari ventrikel kanan dankiri. Sel-sel dalam dua daerah nodus itu berbentuk spul, sel-sel yang sangat bercabang yang dipisahkan satu sama lain oleh sedikit jaringan penyambung(Guyton,1995).

KESIMPULAN

Secara umum jantung katak terdiri atas tiga ruang yaitu sinus venosus, dua atrium, dan satu ventrikel. Sinus venosus adalah ruang disekitar jantung. Peranan sinus venosus menyimpan darah dari vena yang akan dialirkan kembali menuju atrium dan ventrikel. Jantung Katak masih bisa berdenyut diluar tubuhnya karena jantung katak terdapat serabut purkinje dan serabut his

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Mitchell, Lawrence G.2004.  Biologi jilid 3 edisi 5. Jakarta: Erlangga.

Halwatiah,  Fisiologi. Makassar: Alauddin press, 2009.

Isnaeni, Wiwi. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius, 2006.

      Monitoring) dengan Visualisasi LCD Grafik Berbasis Atmel AT89C51. Bali: Konferensi Nasional

       Sistem dan Informatika.

Supripto. 1998. Fisiologi Hewan. Penerbit ITB:Bandung

Tim Dosen, Pedoman Praktikum Fisiologi Hewan. Surabaya: Universitas Muhammadiyah Surabaya, 2013.

Sumber : 

Laporan praktikum biologi universitas PAKUAN BOGOR.

Buku praktikum biologi UNPAK