Sistem sirkulasi manusia adalah sistem transportasi yang berfungsi untuk mengangkut berbagai zat di dalam tubuh, seperti oksigen, nutrisi, hormon, dan sisa metabolisme. Sistem sirkulasi manusia terdiri dari dua bagian utama, yaitu sistem peredaran darah dan sistem limfa.
Sistem Peredaran Darah
Sistem peredaran darah adalah sistem transportasi yang melibatkan tiga komponen, yaitu darah sebagai medium transportasi, jantung sebagai pemompa, dan pembuluh darah sebagai saluran. Sistem peredaran darah pada manusia bersifat tertutup dan ganda. Tertutup artinya darah dialirkan melalui suatu pembuluh dan tidak bercampur dengan cairan tubuh lainnya. Ganda artinya darah melewati jantung sebanyak dua kali dalam satu siklus peredaran.
Darah
Darah adalah jaringan ikat berupa cairan yang tersusun atas plasma darah, sel-sel darah, dan keping darah. Plasma darah merupakan cairan berwarna kekuningan yang mengandung berbagai zat penting, seperti antibodi, hormon dan protein. Sel-sel darah terdiri dari sel darah merah (eritrosit) yang bertugas membawa oksigen dan karbon dioksida, sel darah putih (leukosit) yang berperan dalam sistem kekebalan tubuh, dan trombosit yang berfungsi dalam proses pembekuan darah.
Darah memiliki beberapa fungsi utama dalam tubuh manusia, antara lain:
- Mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh dan karbon dioksida dari seluruh tubuh ke paru-paru.
- Mengangkut nutrisi dari usus halus ke seluruh tubuh dan sisa metabolisme dari seluruh tubuh ke ginjal.
- Mengangkut hormon dari kelenjar endokrin ke organ-organ sasaran.
- Mengatur pH dan suhu tubuh agar tetap stabil.
- Melawan penyakit dengan menghasilkan antibodi dan fagositosis.
- Menyumbang cairan interstisial yang membentuk sistem limfa.
Penggolongan Darah
Darah manusia dapat digolongkan berdasarkan sistem ABO dan sistem rhesus. Sistem ABO membagi darah menjadi empat golongan utama, yaitu A, B, AB, dan O. Golongan darah ditentukan oleh adanya antigen A atau B pada permukaan sel darah merah. Antigen adalah molekul yang dapat menginduksi respon imun. Selain antigen A atau B, ada juga antigen rhesus (Rh) yang dapat menentukan apakah darah bersifat positif (+) atau negatif (-). Jika ada antigen Rh pada permukaan sel darah merah, maka darah bersifat positif. Jika tidak ada antigen Rh, maka darah bersifat negatif.
Penggolongan darah penting untuk diketahui karena dapat mempengaruhi kompatibilitas transfusi darah. Transfusi darah adalah proses pengaliran darah dari donor ke penerima melalui pembuluh darah. Transfusi darah dilakukan untuk mengatasi kondisi seperti anemia, perdarahan, atau penyakit tertentu. Namun, transfusi darah tidak boleh sembarangan dilakukan karena dapat menimbulkan reaksi imun yang berbahaya jika golongan darah donor dan penerima tidak cocok.
Reaksi imun terjadi ketika ada antibodi dalam plasma darah penerima yang bereaksi dengan antigen pada sel darah merah donor. Antibodi adalah protein yang diproduksi oleh sel-sel imun untuk mengikat antigen tertentu. Jika antibodi dan antigen tidak cocok, maka akan terjadi aglutinasi atau penggumpalan sel-sel darah merah donor yang dapat menyumbat pembuluh darah penerima. Reaksi imun ini dapat menyebabkan gejala seperti demam, mual, sesak napas, syok anafilaktik, atau bahkan kematian.
Untuk mencegah reaksi imun ini, perlu diketahui aturan transfusi darah berdasarkan golongan ABO dan rhesus. Aturan tersebut adalah sebagai berikut:
- Golongan A+ dapat menerima transfusi dari A+, A-, O+, atau O-; dan dapat mendonorkan kepada A+ atau AB+.
- Golongan A- dapat menerima transfusi dari A- atau O-; dan dapat mendonorkan kepada A+, A-, AB+, atau AB-.
- Golongan B+ dapat menerima transfusi dari B+, B-, O+, atau O-; dan dapat mendonorkan kepada B+ atau AB+.
- Golongan B- dapat menerima transfusi dari B- atau O-; dan dapat mendonorkan kepada B+, B-, AB+, atau AB-.
- Golongan AB+ dapat menerima transfusi dari semua golongan; dan dapat mendonorkan hanya kepada AB+.
- Golongan AB- dapat menerima transfusi dari AB-, A-, B-, atau O-; dan dapat mendonorkan kepada AB+ atau AB-.
- Golongan O+ dapat menerima transfusi dari O+ atau O-; dan dapat mendonorkan kepada A+, B+, AB+, atau O+.
- Golongan O- dapat menerima transfusi hanya dari O-; dan dapat mendonorkan kepada semua golongan.
Alat-alat Peredaran Darah
Alat-alat peredaran darah adalah organ-organ yang terlibat dalam proses peredaran darah di dalam tubuh manusia. Alat-alat peredaran darah terdiri dari jantung sebagai pemompa utama dan pembuluh-pembuluh darah sebagai saluran pengangkut.
Jantung
Jantung adalah organ otot berongga yang terletak di bagian kiri rongga dada di belakang tulang dada. Jantung memiliki ukuran sebesar kepalan tangan orang dewasa dan berbentuk kerucut dengan ujung bawah (apex) menghadap ke kiri bawah. Jantung memiliki empat ruangan yang terbagi menjadi dua serambi (atrium) di bagian atas dan dua bilik (ventrikel) di bagian bawah.
Serambi kanan menerima darah kotor (miskin oksigen) dari seluruh tubuh melalui vena kava superior (dari kepala) dan vena kava inferior (dari badan). Serambi kanan kemudian memompa darah kotor tersebut ke bilik kanan melalui katup trikuspidalis (katup AV kanan). Bilik kanan memompa darah kotor tersebut ke paru-paru melalui arteri pulmonalis untuk menukar karbon dioksida dengan oksigen.
Serambi kiri menerima darah bersih (kaya oksigen) dari paru-paru melalui vena pulmonalis. Serambi kiri kemudian memompa darah bersih tersebut ke bilik kiri melalui katup bikuspidalis (katup AV kiri). Bilik kiri memompa darah bersih tersebut ke seluruh tubuh melalui arteri aorta untuk memberikan oksigen dan nutrisi.
Jantung memiliki empat katup yang berfungsi untuk mencegah aliran balik darah saat dipompa. Katup-katup tersebut adalah:
- Katup trikuspidalis: katup antara serambi kanan dan bilik kanan
- Katup bikuspidalis: katup antara serambi kiri dan bilik kiri
- Katup semilunar pulmonalis: katup antara bilik kanan dan arteri pulmonalis
- Katup semilunar aorta: katup antara bilik kiri dan arteri aorta
Jantung bekerja secara ritmis dengan adanya impuls listrik yang dihasilkan oleh jaringan otot jantung sendiri tanpa perlu rangsangan luar. Impuls listrik ini berasal dari simpul sinoatrial (SA node) yang terletak di dinding serambi kanan dekat mulut vena kava superior.
Pembuluh Darah
Pembuluh darah adalah saluran yang mengedarkan darah dari jantung ke seluruh tubuh dan sebaliknya. Ada dua jenis pembuluh darah utama, yaitu arteri dan vena. Arteri adalah pembuluh darah yang membawa darah kaya oksigen dari jantung ke seluruh tubuh, kecuali arteri pulmonalis yang membawa darah kotor dari jantung ke paru-paru. Vena adalah pembuluh darah yang membawa darah kotor dari seluruh tubuh ke jantung, kecuali vena pulmonalis yang membawa darah bersih dari paru-paru ke jantung.
Arteri dan vena memiliki struktur yang berbeda. Arteri memiliki dinding yang tebal dan elastis karena harus menahan tekanan darah yang tinggi dari jantung. Vena memiliki dinding yang tipis dan tidak elastis karena tekanan darahnya rendah. Vena juga memiliki katup-katup di dalamnya untuk mencegah aliran balik darah.
Arteri dan vena bercabang-cabang menjadi pembuluh darah yang lebih kecil, yaitu arteriola dan venula. Arteriola dan venula bercabang lagi menjadi pembuluh darah terkecil, yaitu kapiler. Kapiler adalah pembuluh darah yang berdiameter sekitar 5-10 mikrometer (seukuran sel darah merah) dan memiliki dinding yang sangat tipis (hanya satu lapis sel endotel). Kapiler berfungsi sebagai tempat pertukaran zat antara darah dan jaringan tubuh.
Mekanisme Peredaran Darah pada Manusia
Sistem peredaran darah pada manusia terbagi menjadi dua jenis, yaitu sirkulasi sistemik dan sirkulasi pulmonal. Sirkulasi sistemik adalah sirkulasi darah yang mengaliri seluruh tubuh, sedangkan sirkulasi pulmonal adalah sirkulasi darah yang mengaliri paru-paru.
Sirkulasi Sistemik
Sirkulasi sistemik berlangsung ketika darah bersih yang mengandung oksigen mengisi serambi kiri jantung melalui vena pulmonalis, setelah melepaskan karbon dioksida di paru-paru. Serambi kiri kemudian memompa darah bersih tersebut ke bilik kiri melalui katup bikuspidalis. Bilik kiri memompa darah bersih tersebut ke seluruh tubuh melalui arteri aorta dengan tekanan tinggi.
Arteri aorta bercabang menjadi beberapa arteri besar yang membawa darah ke berbagai organ tubuh, seperti otak, hati, ginjal, usus, dan lain-lain. Arteri-arteri besar ini bercabang lagi menjadi arteriola dan kapiler di dalam jaringan tubuh. Di sini, terjadi pertukaran zat antara darah dan jaringan tubuh. Darah melepaskan oksigen dan nutrisi ke jaringan tubuh dan menerima karbon dioksida dan sisa metabolisme dari jaringan tubuh.
Setelah melewati kapiler, darah kotor (miskin oksigen) mengalir melalui venula dan vena untuk kembali ke jantung. Vena-vena kecil ini bergabung menjadi dua vena besar, yaitu vena kava superior (yang membawa darah dari kepala) dan vena kava inferior (yang membawa darah dari badan). Kedua vena ini mengalirkan darah kotor ke serambi kanan jantung untuk memulai siklus peredaran berikutnya.
Sirkulasi Pulmonal
Sirkulasi pulmonal berlangsung ketika darah kotor yang mengandung karbon dioksida mengisi serambi kanan jantung melalui vena kava superior dan inferior. Serambi kanan kemudian memompa darah kotor tersebut ke bilik kanan melalui katup trikuspidalis. Bilik kanan memompa darah kotor tersebut ke paru-paru melalui arteri pulmonalis dengan tekanan rendah.
Arteri pulmonalis bercabang menjadi dua cabang utama yang membawa darah ke paru-paru kanan dan kiri. Di dalam paru-paru, arteri pulmonalis bercabang lagi menjadi arteriola dan kapiler yang membentuk jaringan di sekitar alveolus (kantong udara). Di sini, terjadi pertukaran gas antara darah dan udara. Darah melepaskan karbon dioksida ke udara melalui alveolus dan menerima oksigen dari udara melalui alveolus.
Setelah melewati kapiler, darah bersih (kaya oksigen) mengalir melalui venula dan vena pulmonalis untuk kembali ke jantung. Vena pulmonalis mengalirkan darah bersih ke serambi kiri jantung untuk memulai siklus peredaran berikutnya.
Sistem Limfa
Sistem limfa adalah sistem transportasi tambahan yang berfungsi untuk mengembalikan cairan interstisial (cairan di antara sel-sel) yang keluar dari pembuluh kapiler ke dalam aliran darah. Sistem limfa juga berperan dalam sistem imun dengan membantu melawan infeksi.
Fungsi Sistem Limfa
Sistem limfa memiliki beberapa fungsi penting dalam tubuh manusia, antara lain:
- Mengembalikan cairan interstisial yang keluar dari pembuluh kapiler sebanyak 2-4 liter per hari ke dalam aliran darah agar tidak terjadi edema (pembengkakan).
- Mengangkut lemak makanan (khususnya asam lemak rantai panjang) dari usus halus ke aliran darah melalui saluran limfatik laktifer.
- Menghasilkan sel-sel imun (limfosit) yang dapat mengenali dan menghancurkan benda asing atau patogen yang masuk ke dalam tubuh.
- Menghilangkan bakteri, virus, sel-sel mati, atau zat-zat asing lainnya dari cairan interstisial dengan cara difagositosis oleh makrofag (sel fagosit besar) di dalam nodus limfa.
Komponen Penyusun Limfa
Komponen penyusun limfa adalah sebagai berikut:
- Limfa: cairan bening atau kuning pucat yang mirip dengan plasma darah tetapi lebih encer dan tidak mengandung sel-sel darah merah atau trombosit.
- Pembuluh limfatik: saluran tipis seperti pembuluh darah tetapi memiliki katup-katup untuk mencegah aliran balik limfa.
- Nodus limfa: struktur bulat atau oval seperti kacang polong yang tersebar di sepanjang pembuluh limfatik dan berfungsi sebagai filter limfa.
- Organ limfatik: organ lain yang terlibat dalam sistem limfa, seperti limpa, timus, amandel (tonsil), adenoid, apendiks, dll.
Aliran Limfa
Aliran limfa dimulai dari ujung-ujung pembuluh kapiler di mana sebagian cairan plasma keluar menjadi cairan interstisial. Cairan interstisial ini kemudian masuk ke dalam pembuluh-pembuluh limfatik terkecil yang disebut kapiler limfatik. Kapiler limfatik ini akan bergabung menjadi pembuluh-pembuluh limfatik lebih besar yang disebut kolektor limfatik (lymphatic collectors).
Kolektor limfatik ini akan melewati nodus-nodus limfa tempat terjadinya filtrasi dan aktivasi sel-sel imun. Nodus-nodus limfa ini tersebar di beberapa bagian tubuh, seperti leher, ketiak, dada, perut, panggul, dll. Nodus-nodus limfa ini akan bergabung menjadi dua saluran utama yaitu saluran toraks (thoracic duct) dan saluran kanan (right lymphatic duct).
Saluran toraks adalah saluran terbesar yang mengumpulkan limfa dari sebagian besar tubuh bagian bawah dan kiri atas (termasuk lengan kiri). Saluran toraks bermula dari rongga perut sebagai cisterna chyli (tempat penampungan lemak dari usus halus) dan naik melewati rongga dada dan bermuara di vena subklavia kiri (vena di bawah tulang selangka kiri).
Saluran kanan adalah saluran yang mengumpulkan limfa dari tubuh bagian kanan atas (termasuk lengan kanan). Saluran kanan bermuara di vena subklavia kanan (vena di bawah tulang selangka kanan).
Vena subklavia kiri dan kanan akan bergabung menjadi vena brakiosefalik (vena yang menuju ke kepala) yang kemudian bergabung menjadi vena kava superior yang menuju ke serambi kanan jantung. Dengan demikian, limfa akan kembali ke dalam aliran darah.
Gangguan pada Sistem Sirkulasi
Sistem sirkulasi manusia dapat mengalami gangguan atau penyakit yang dapat mengganggu fungsi transportasi darah dan limfa. Beberapa gangguan atau penyakit pada sistem sirkulasi adalah sebagai berikut:
- Anemia: kondisi di mana jumlah sel darah merah atau kadar hemoglobin (protein pembawa oksigen) dalam darah menurun sehingga menyebabkan kekurangan oksigen di tubuh. Gejala anemia antara lain lemas, pucat, sesak napas, pusing, dll. Anemia dapat disebabkan oleh berbagai faktor, seperti kekurangan zat besi, vitamin B12, asam folat, perdarahan, infeksi, dll.
- Leukemia: kondisi di mana terjadi pertumbuhan abnormal sel-sel darah putih di dalam sumsum tulang sehingga mengganggu produksi sel-sel darah lainnya. Gejala leukemia antara lain demam, mudah memar dan berdarah, infeksi berulang, pembengkakan kelenjar getah bening, dll. Leukemia dapat disebabkan oleh faktor genetik, radiasi, paparan zat kimia tertentu, dll.
- Hemofilia: kondisi di mana terjadi gangguan pada faktor-faktor pembekuan darah sehingga menyebabkan penderita mudah berdarah dan sulit berhenti. Gejala hemofilia antara lain perdarahan spontan atau berkepanjangan pada sendi, otot, kulit, dll. Hemofilia dapat disebabkan oleh faktor genetik yang diturunkan secara resesif terutama pada laki-laki.
- Hipertensi: kondisi di mana tekanan darah dalam pembuluh arteri meningkat melebihi batas normal sehingga menyebabkan beban kerja jantung bertambah. Gejala hipertensi antara lain sakit kepala, pusing, penglihatan kabur, sesak napas, dll. Hipertensi dapat disebabkan oleh faktor genetik, gaya hidup tidak sehat (merokok, minum alkohol, stres), obesitas, konsumsi garam berlebihan, dll.
- Aterosklerosis: kondisi di mana terjadi penumpukan lemak (kolesterol) dan zat-zat lainnya pada dinding pembuluh arteri sehingga menyebabkan penyempitan dan pengerasan pembuluh darah. Gejala aterosklerosis antara lain nyeri dada (angina), sesak napas, kram otot saat berolahraga (claudicatio intermittens), dll. Aterosklerosis dapat disebabkan oleh faktor genetik, gaya hidup tidak sehat (merokok, minum alkohol), obesitas, diabetes mellitus, dll.
- Infark miokard: kondisi di mana terjadi nekrosis (kematian jaringan) pada otot jantung akibat tersumbatnya aliran darah oleh gumpalan darah atau lemak yang terlepas dari dinding pembuluh arteri koroner (pembuluh darah yang menyuplai jantung). Gejala infark miokard antara lain nyeri dada hebat yang menjalar ke lengan kiri atau rahang bawah, sesak napas, berkeringat dingin, mual, dll. Infark miokard dapat disebabkan oleh aterosklerosis pada arteri koroner atau gangguan pembekuan darah.
- Stroke: kondisi di mana terjadi gangguan aliran darah ke otak akibat tersumbatnya atau pecahnya pembuluh darah otak sehingga menyebabkan kerusakan sel-sel otak. Gejala stroke antara lain kelumpuhan sebagian tubuh (wajah, lengan atau tungkai), gangguan bicara atau penglihatan, sakit kepala hebat, pusing, dll. Stroke dapat disebabkan oleh aterosklerosis pada arteri karotis (pembuluh darah yang menuju ke otak) atau hipertensi.
- Edema: kondisi di mana terjadi penimbunan cairan interstisial di dalam jaringan tubuh sehingga menyebabkan pembengkakan. Gejala edema antara lain pembengkakan pada kaki,