JANTUNG BUKAN SEKEDAR POMPA

Kita semua tentu maklum jantung adalaah organ sangat penting daalam tubuh kita, yakni untuk memompa darah agar beredar ke seluruh tubuh kita. Tapi, ternyata jantung bukan sekedar mengempis dan mengembang untuk memompa darah. Jantung juga berhubungan dengan elektrokimia, yakni bagaimana sinyal kimia berubah menjadi sinyal listrik. Bagaimana pula alat pacu jantung, apa fungsinya?

Bukan hanya alat mekanik

Jantung merupakan organ yang sangat efisien tangguh. Pada orang dewasa normal, setiap menit rata-rata jantung memompa 5 liter darah, dan kalau sedang berolahraga dapat meningkat menjadi 25 liter per menit. Untuk 20 tahun saja frekuensi ini sama dengan 750 juta kali tutup buka. Alat pompa ini bekerja tanpa perawatan rutin atau turun mesin. Untuk menjaga agar kerjanya tetap prima kita dianjurkan agar mengkonsumsi makanan sehat yang seimbang dan berolahraga secara teratur.

Kita biasa dikenalkan dan memahami jantung sebagia alat mekanik, sekumpulan otot yang mensirkulasikan darah melalui kontraksi yang ritmis. Tetapi, dua abad yang lalu, dua kimiawan, Luigini Galvani dan Alessandro Volta mempelajari jantung dan menemukan bahwa konstraksi jantung dan juga impuls saraf di seluruh tubuh kita dikontrol oleh listrik. Pulsa listrik yang menyebabkan denyut jantung merupakan kombinasi yang unik dari elektrokimia dan sifat membarn sel yang semipermeable.

Dinding sel secara selektif dapat melewatkan atau menghalangi aliran ion-ion yang penting secara fisiologi (coba baca kembali materi sel mengenai sodium pump), khususnya ion Na⁺, Ca⁺², dan K⁺. Akibat konsentrasi ion-ion ini di dalam dan di luar membarn akan berbeda. Pada sel jantung, misalnya konsentrasi ion kalium di dalam dan diluar sel berturut-turut 135 mMolar dan 4 mMolar. Sebaliknya konsentrasi ion natrium di dalam sel jantung adalah 10 mMolar sedangkan di luar sel jantung adalah 145 mMolar. Perbedaan konsentrasi ini menimbulkan perbedaab potensial listrik. Ingat, potensial elektrokimia bergantung pada konsentrsi ion-ionnya. Pada suhu 37⁰C, perbedaab konsentrasi ion kalium dan natrium di dalam dan di luar akan menimbulkan beda potensial listrik -0.94 Mv. Tanda negate menunjukan untuk mengalirkan ion kalium ke sel memerlukan energy karena ion kalium akan mengalir dari konsentrasi rendah ke konsentrsi tinggi.

Aliran ion yan g melawan aliran normal dimungkinnkan karena adanya energy yang berupa ATP, yaitu molekul yang menjadi tempat penyimpanan energy dalam tubuh. Aliran ini tentu berakibat pada perubahan konsentrsi ion di dalam dan di luar sel yang akan berakibat pada perubahan beda potensial, bayangkan jika ini terejadi, detak jantung tak akan terkendali, kadang bias cepat, kadang lambat. Tetapi untunglah di dalam jantng sendiri ada yang mengatur aliran listriknya sehingga secara periodic mengatur laju kontraksi jantung, bagian tersebut adalah SANode (dibaca es a nod, singkatan dari Sino Atrial Node) yang terletak di serambi kanan jantung, bagian ini disebut juga sel pacu, yang akan mengatur konsentrasi ion di dalam sel jantung secara periodic, tentu saja pengaturannya berhubungan dengan sistem saraf. Siklus perubahan potensial ini mementukan laju denyut jantung. Kalau sel pacu seseorang ini mengalami kelainan fungsi karena penyakit atau kecelakaan, alat pacu artifisial dapat dicangkokan untuk menggatikan fungsunya.

Menjelang akhir 1800-an, ilmuwan menemukan bahwa pulsa listrik yang menyebabkan jantung berdenyut ternyata cukup kuat untuk dideteksi di permukaan tubuh. Pengamatan inilah yang menjadi dasar EKG (elektrokardiografic). Augustus Walter adalah orang pertama yang secara sistematis mempelajari sinyal listrik jantung. Terobosan penting dibuat oleh Einthoven di Belanda yang menggunakan galvanometer yang lebih sensitive dari alat yang digunakan Walter. Einthoven dianugrahi nobel tahun 1924 untuk penemuan EKG. EKG alah cara memonitor kerja jantung tanpa harus membedah tubuh. EKG dilakukan dengan memempelkan rangkaian elektroda pada kulit untuk mengukur perubahan potensial saat jantung berdenyut.

Pacu Jantung Buatan

Alat pacu jantung adalah alat medis yang didesain untuk mengatur denyut jantung. Alat ini digunakan bila sel pacu jantung tidakcukup cepat atau bila ada penyumbatan dalam sistem penghantaran listrik yang menghalangi penghantaran sinyal listrik. Alat pacu jantung pertama di luar tubuh di buat oleh John Hopps pada 1950. Menurut catatan, alat di luar tubuh ini sangat ruwet dan mengesankan betapa sengsaranya orang yang menggunakannya. Pada tahun 1958, tim dokter di Swedia mendesain alat pacu yang diimpalntasikan dalam tubuh, walaupun hanya dapat bertahan 3 jam. Sejak saat itu alat pacu jantung berkembang sehingga sekarang dengan alat pacu jantung, orang dapat bertahan hidup hingga puluhan tahun.

Bagian utana dari alat pacu adalah baterai, yang juga berhubungan dengan elektrokimia. Alat pacu jantung kini biasanya diberi tenaga oleh baterai ‘kancing’ litium-perak kromat (LiAgCrO₄) yang memiliki potensial 3.5 Volt. Baterai ini mampu betahan beberapa lam. Awalnya baterai yang dapat diisi ulang. Jadi, secara berkala orang yang menggunakan alat pacu seolah di-charger ulah.

Betapa besar ciptaan Tuhan: walaupun fungsi utam ajantung sebagai pompa mekanik, ternyata dengan mudah dapat dimonitor dengan menggunakan impuls listrik kecil yang dihasilkan sel pacu yang ada pada jantung.