Sistem Kardiovaskuler

Banyak karakteristik pada sistem kardiovaskuler yang bisa dijelaskan dengan istilah-istilah pada hukum fisika. Sistem kardiovaskuler terdiri dari dua pemompa (bagian kiri dan kanan jantung) dan susunan kompleks pembuluh yang mengangkut darah melalui hampir setiap bagian dari tubuh.

Jantung sebagai Pemompa GandaSetiap pemompa memiliki tujuan untuk menciptakan tekanan pada fluida, biasanya dengan memberikan gaya langsung pada fluida. Jantung pada hewan tingkat tinggi, termasuk manusia, meliputi dua pemompa dan dua reservoir (penampungan) yang mendahului pemompa tersebut. Bagian kanan jantung memompa darah melalui paru-paru menuju ke jantung sebelah kiri. Jantung sebelah kiri memompa darah melalui seluruh sistem peredaran darah, kembali ke jantung sebelah kanan.dimana semua proses itu dimulai kembali. Sistem operasi dari jantung diperlihatkan pada gambar 1. Atria adalah reservoir dari ventrikel, yang mana adalah pemompa utama. (Atria memompa darah ke dalam ventrikel). Katup jantung terbuka dan tertutup oleh perbedaan tekanan diantara keduanya. Pembukaan katup diantara atria dan ventrikel dibantu oleh pita yang melekat pada bagian dalam ventrikel. Darah hampir mampat, sehingga ketika ventrikel memompa darah keluar dari jantung, aorta mengembang untuk mengambil darah lebih.

Keseluruhan Sistem SirkulasiFitur utama Sistem sirkulasi direpresentasikan kurang lebih oleh skema pada gambar 2. Sistem ini sangat kompleks secara rinci dan tertentu dalam aspeknya. Seperti interkoneksi dengan sistem getah bening, tidak akan dianggap. Fitur utama dari sistem yaitu kedua sisi pada jantung, paru-paru, dan arteri, arteriol, dasar kapiler, venula, dan vena. Darah dipompa ke aorta (arteri terbesar dalam tubuh), oleh ventrikel kiri. Aorta bercabang ke arteri utama, yang bercabang ke arteriol lalu ke kapiler-kapiler di berbagai organ. Kapiler bergabung membentuk venula, yang bergabung untuk membentuk pembuluh darah utama, mengembalikan darah ke atrium kanan jantung. Atrium kanan memompa darah ke ventrikel kanan, yang memompa melalui paru-paru ke atrium kiri. Dari atrium kiri, darah masuk ke ventrikel kiri dan memulai kembali sirkulasi selanjutnya.Variasi tekanan pada output jantung Tekanan keluaran sisi kiri dan kanan jantung diberikan pada gambar 2 adalah nilai-nilai maksimum dari detak jantung. Gambar 3 adalah grafik tekanan darah terhadap waktu dalam satu pembuluh arteri utama (bukan dalam paru-paru). Tekanan maksimum dan minimum adalah tekanan sistol dan diastol. Tekanan diastol disebabkan oleh elastisitas arteri, biasanya tekanan dipertahankan minimal 80 mmHg. Benjolan pada kurva pada gambar 3 disebabkan oleh pantulan darah dari katup ventrikel kiri ketika menutup. Pulsa tidak dapat dideteksi dalam sistem vena, selama arteri mengembang dan menyusut dengan setiap detak jantung dan bergantian mengurangi tekanan maksimum dan meningkatkan minimum. Pada saat darah muncul dari kapiler variasi tekanan darah telah dihaluskan.

Gambar 1. (a-d) berbagai tahap dalam detak jantung.(e) Perluasan gambar jantung yang meliputi pembuluh utama

Tekanan disekitar sistem gambar 3 memperlihatkan tekanan yang khas pada bagian utama dari sistem sirkulasi. Resistansi dalam sistem menyebabkan tekanan turun sebagaimana aliran darah disekitar sistem. Untuk aliran laminer dan turbulensiF RDimana P1 adalah tekanan di pintu masuk selang dan P2 adalah tekanan di pintu keluarnya. Penurunan tekanan sebanding dengan resistansi dan laju alir. Resistansi R sangat bergantung pada jari-jari, jadi penurunan tekanan di dalam aorta cukup kecil, sedangkan dalam kapiler cukup besar. Akan tetapi, banyak sekali kapiler yang laju alirnya melalui salah satu dari mereka kecil, jadi penurunan tekanan tidak sebesar yang diharapkan. Hanya ada penurunan tekanan kecil dalam sistem vena dari kapiler kembali ke jantung. Ini dikarenakan dua pembuluh vena utama mengembalikan darah ke jantung sebelah kanan masing-masing lebih besar dari aorta. Jantung sebelah kanan peningkatkan tekanan untuk memompa darah melalui paru-paru. Resistansi paru kembali mengurangi tekanan darah sebelum memasuki sisi kiri jantung, dimana proses berlanjut. (lihat gambar 2 untuk informasi tambahan).

Gambar 2. skematik fitur utama dari sistem sirkulasi dengan tekanan darah

Gambar 3. Grafik tekanan darah terhadap waktu pada arteri utama

Kapiler Beds Kebanyakan kerja darah dilakukan di dalam kapiler, termasuk menghilang-kan sisa produk dan transportasi nutrisi dan oksigen ke sel-sel. Kapiler yang sangat kecil (5-20 m dalam diameter) sehingga sel darah benar-benar berubah bentuk ketika melewati yang lebih kecil. Proses difusi, osmosis, dialisis, dan transfer aktif berhasil melalui dinding-dinding kapiler, yang tipis dan bersentuhan dekat dengan sel-sel darah. Skematik dari kapiler bed yang khas ditunjukkan pada gambar 4. Sebuah cabang arteri yang masuk ke dalam kapiler, beberapa di antaranya memiliki otot sfingter untuk mengontrol aliran. Metode lain yang penting dari kontrol aliran adalah penyempitan dan dilatasi arteriol. Jalur melalui kapiler bed berliku-liku dan terjalin, memberikan ruang gerak yang cukup besar dalam menentukan berapa banyak darah yang mengalir ke organ. Meskipun gambar 5 tidak menunjukkan itu, kebanyakan kapiler adalah 50-100 kali lebih panjang dibandingkan diameternya, biasanya 1.000 m panjangnya (1,0 mm), jika dibandingkan dengan 5-20 m dalam diameter.

Gambar 4. Kapiler bed

Kecepatan Aliran Darah dan PercabanganKecepatan aliran jauh lebih besar di dalam pembuluh arteri utama (sekitar 30 cm/s) dibandingkan dengan di dalam kapiler (sekitar ). Secara mengejutkan, kecepatan darah meningkat lagi saat kapiler bergabung membentuk vena. Sebagian besar perubahan rata-rata kecepatan darah selain yang dihasilkan oleh jantung, disebabkan perubahan total luas penampang dari sistem selama bercabang. Contoh, aorta bercabang menjadi arteri utama, yang masing-masing memiliki luas penampang kecil, tapi penggabungan luasnya lebih besar dari aorta. Total kecepatan alir dalam pembuluh arteri utama sama dengan di dalam aorta selama seluruh darah yang melewati aorta juga harus melewati pembuluh arteri utama. Oleh karena itu,F aorta = F arteri utamaDari hubungan antara laju aliran dan kecepatan fluida diberikan pada persamaan,F = AKita lihat bahwa

Di mana jumlah yang prima mengacu pada arteri utama. penyelesaian untuk , kecepatan di arteri utama, menghasilkan

Artinya kecepatan berkurang karena total area bertambah. Sistem peredaran darah terus berkembang dengan cara yang sama; pembuluh darah mulai bergabung kembali pada sisi vena dari sistem, membalikkan proses dan total luas sistem menurun. Akibatnya, kecepatan darah rata-rata meningkat ketika darah melewati sistem kapiler ke venula, dan dari sana ke dalam pembuluh darah yang lebih besar, dll. Gambar 2 mengilustrasikan percabangan ini secara skematik.Ada satu titik perlu ditekankan. Penurunan kecepatan yang bergerak dari aorta ke kapiler tidak disebabkan oleh resistensi terhadap aliran. Resistensi menyebabkan tekanan menurun, tetapi tidak mempengaruhi kecepatan. Ini dapat dilihat dari fakta bahwa kecepatan darah meningkat lagi di pembuluh darah sementara tekanan terus menurun dalam pembuluh yang mengarah kembali ke jantung. Sebuah percabangan yang sama dan bergabung kembali dengan pembuluh darah berlangsung di paru-paru.

Gambar 5. Otot memompa membantu darah kembali ke jantung pada ekstremitas (a) Saat otot berkontraksi, darah terdorong ke sekitarnya, (b) katup satu arah pada vena yang hanya membolehkan aliran menuju jantungPerlu untuk memiliki kecepatan darah rendah di kapiler dan memiliki banyak, banyak kapiler untuk memiliki transportasi yang efektif dari zat di antara darah dan daerah intersisial dengan difusi dan proses yang lambat. Perkiraan jumlah kapiler di dalam tubuh sekitar 1010, yang berarti bahwa ada kapiler di setiap beberapa sel.Kembalinya darah ke jantung melalui pembuluh darah tersebut dibantu oleh kontraksi otot rangka, terutama di ekstremitas. Ketika otot berkontraksi, maka akan menggelembung dan memaksa darah keluar dari pembuluh darah yang lebih besar, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5. Katup satu-arah hanya mengizinkan aliran menuju jantung.

Efek Gravitasi pada Sistem Peredaran DarahGravitasi mempengaruhi tekanan tapi tidak mempengaruhi kecepatan aliran pada sistem peredaran darah. Pada suatu sistem tertutup, tekanan disebabkan oleh gravitasi tidak berpengaruh pada laju aliran. Dipertimbangkan untuk aliran dari jantung ke kaki dan kembali ke jantung pada orang yang berdiri. Gravitasi searah dengan arus ke bawah, dan berlawanan arah untuk arus ke atas, sehingga tidak memiliki efek yang bersih; itu tidak membantu atau menghalangi aliran dalam lingkar tertutup seperti sistem peredaran darah.Gravitasi dapat memiliki efek pada keseimbangan fluida. Tekanan yang dipengaruhi oleh berat fluida adalah

Dimana h adalah kedalaman fluida, adalah massa jenis, dan g adalah percepatan gravitasi. Dalam sistem peredaran darah mudah untuk menghitung h yang relatif terhadap jantung. Untung seseorang yang berdiri, tekanan dalam pembuluh darah arteri meningkat di bawah jantung dan menurun di atas jantung sebesar , dimana h positif untuk titik manapun di bawah jantung dan negatif pada titik manapun di atas jantung. (Tekanan menurun dikarenakan resistansi yang kecil diabaikan di dalam arteri utama). Tekanan darah pada pembuluh darah arteri utama di kepala yaitu,

Hal ini bisa menyebabkan pingsan jika sangat rendah. Tekanan pada pembuluh darah arteri utama di kaki adalah

(lihat gambar 6). Tekanan yang besar pada kaki bisa menyebabkan penumpukan cairan (edema) dengan reverse osmosis melalui dinding-dinding kapiler, terutama pada orang-orang yang berdiri selama berjam-jam sepanjang hari. Penanganannya yaitu dengan cara duduk dan dengan mengangkat kaki. Gambar 6. Tekanan darah pada pembuluh utama arteri yang meningkat dibawah jantung danmenurun diatas jantung dikarenakan gravitasi.

Pengaturan Aliran dalam Sistem Peredaran Darah Tubuh memiliki ruang gerak yang cukup besar dalam regulasi aliran darah. Aliran darah ke organ tunggal dan aliran darah keseluruhan melalui tubuh dapat bervariasi. Aliran darah disesuaikan oleh perubahan jari-jari pembuluh darah dan oleh perubahan tekanan darah.Dalam tabung berdiameter seragam, aliran fluida mematuhi hubunganF = Hubungan ini selalu benar, tapi ungkapan untuk resistansi R bisa sederhana atau kompleks, tergantung tipe aliran. Jika alirannya laminer (non-turbulensi), maka resistansi R diberikan oleh persamaan

Ini adalah hukum Poiseuille. Yang berlaku untuk aliran darah. Tetapi tidak memberikan pengertian yang benar tentang ketergantungan resistansi pada radius dan viskositas. Yaitu, resistansi selalu menurun disaat radius meningkat dan meningkat disaat viskositas meningkat.Hal ini tidak mengherankan bahwa tubuh menyesuaikan aliran darah dengan mengubah jari-jari pembuluh, karena resistensi terhadap aliran lebih sensitif terhadap parameter ini daripada yang lain. Kebanyakan pelebaran pembuluh (vasodilatasi) dan penyempitan (vasokonstriksi) berlangsung di arteri kecil dan arteriol, dengan beberapa yang terjadi pada kapiler yang memiliki sfingter. Penyesuaian jari-jari arteri dapat dikatakan umum, seperti ketika seseorang mengalami syok, atau yang khusus, seperti ketika arteri menyuplai usus yang melebar setelah makan besar. Obat juga dapat menginduksi vasodilatasi atau vasokonstriksi; misalnya, anestesi lokal dapat diberikan dengan vasokonstriktor untuk mengurangi aliran darah dan memperpanjang waktu agar anestesi tetap berlaku.Arus juga disesuaikan dengan perubahan tekanan darah arteri (P1) sementara tekanan darah vena (P2) tetap konstan. Sebagai contoh, selama olahraga yang berat, aliran darah mungkin empat kali lipat dengan peningkatan 50% pada tekanan darah arteri dan vasodilatasi yang signifikan dari sistem arteri di seluruh tubuh. Gerakan pendinginan membuat vasodilatasi lebih efektif dan peningkatan tekanan darah tidak perlu menjadi begitu besar.Tekanan darah tinggi (tentu saja) bisa membahayakan. Hal ini dapat memecah dinding pembuluh, mungkin dapat menyebabkan stroke atau serangan jantung. Selanjutnya, jantung harus mengerahkan kekuatan lebih untuk membuat tekanan darah tinggi dan tegang. Tekanan darah tinggi sering terjadi karena penuaan dan mungkin bertujuan untuk mempertahankan aliran pada pembuluh yang menyempit oleh plak (arteriosclerosis). Tekanan darah tinggi dikendalikan dengan obat-obatan, dan penyempitan pembuluh darah terkadang diganti dengan pembedahan.

Aplikasi hukum Poiseuille Untuk beberapa alasan hukum Poiseuille ini tidak secara kuantitatif dapat menggambarkan aliran darah dengan sangat akurat. Pertama, darah bukanlah cairan yang ideal. Cairan ini berisi sel-sel darah, yang bukan termasuk karakter sebuah cairan dan ukurannya cukup besar untuk mempengaruhi aliran di arteriol, kapiler, dan venula. Kedua, dinding pembuluh, tidak kaku, sehingga aliran dipengaruhi karena mereka memperluas dan berkontraksi dengan setiap detak jantung. Ketiga, hukum Poiseuille ini hanya berlaku untuk aliran non turbulen. Kecepatan darah tinggi, tikungan tajam atau konstriksi, dan sel darah semua dapat menyebabkan turbulensi. Namun, secara luas hukum Poiseuille diterapkan untuk aliran darah dan tidak memberikan penjelasan kualitatif yang baik dari ketergantungan aliran pada radius dan viskositas. Turbulensi: Indikator Diagnosa Turbulensi terkadang dapat dideteksi oleh suara yang dihasilkannya. Misalnya, suara air keran adalah suara aliran turbulen disekitar katupnya. Suara turbulensi merupakan indikator diagnostik yang berharga dalam sistem peredaran darah.Turbulensi di jantung, arteri utama, dan vena mudah dideteksi dengan stetoskop. Suara jantung normal sebagian besar disebabkan oleh katup yang menutup. Aliran melalui kebocoran katup bergolak setelah sebagian katup tertutup membentuk sumbatan yang tidak teratur. Suara yang dibuat oleh katup jantung yang bocor disebut gumaman jantung (heart murmurs). Adanya lubang antara bilik-bilik jantung adalah penyebab lain dari aliran turbulen. Lubang tersebut ada pada bayi yang baru lahir dan biasanya menutup dalam beberapa jam setelah lahir, kadang-kadang sebelum kelahiran. Lubang diantara bilik-bilik jantung dan katup yang rusak diperbaiki melalui pembedahan ketika cukup parah untuk mengganggu sirkulasi normal.Sebuah aneurisma (gondok nadi) adalah membengkaknya pembuluh karena dindingnya lemah. Bentuk aneurisma tidak teratur dan dapat menyebabkan turbulensi, dan bisa jadi untuk mendeteksi aneurisma yaitu dilakukan dengan suara aliran turbulen. Aneurisma cukup berbahaya. Jika salah satu pecah, seringkali berakibat fatal karena stroke, gagal jantung, atau pendarahan parah. Arteriosclerosis (penyempitan pembuluh nadi) juga dapat menyebabkan turbulensi terdengar.Turbulensi umumnya digunakan untuk pengukuran tekanan darah. Ada dua tekanan yang dicatat; tekanan maksimum jantung (sistolik) dan tekanan arteri minimum (diastolik). Tekanan sistolik diukur dengan mencatat tekanan manset sewaktu aliran pertama berlanjut sebagai tekanan dalam manset yang diturunkan. Aliran pertama adalah turbulen. Tekanan Manset kemudian dikurangi sampai ada aliran selama semua bagian dari siklus mengalir. Arus tetap bergolak karena arteri tertutup sebagian. Suara bergolak disebabkan oleh aliran darah dalam pengukuran ini, yang disebut dengan suara Korotkoff. Tekanan di mana aliran terjadi selama semua bagian dari siklus mengalir tetapi tetap dalam keadaan turbulensi disebut tekanan diastolik dan biasanya direkam. Tekanan di mana turbulensi berhenti terkadang dicatat sebagai hal yang ketiga, lebih rendah, tekanan, tetapi tampaknya menjadi indikator kurang penting jika dibandingkan dengan tekanan diastolik atau sistolik.Harus seberapa tebal dinding tabung untuk menahan tekanan fluida? Jelas, semakin tinggi tekanan, maka harus semakin tebal juga dindingnya, akan tetapi tabung berdiameter kecil, seperti kapiler, memiliki dinding yang tipis. Tekanan darah rata-rata 25 mmHg di kapiler dan 100 mmHg di aorta. Kemudian mengapa aorta memiliki dinding lebih tebal (sekitar 0,2 cm) sementara dinding kapiler hanya sekitar cm? Jawabannya karena kapiler memiliki diameter yang kecil, sehingga ada sedikit ruangan bagi tekanan untuk dapat menekan, dan itu kurang berlaku pada dinding kapiler.Hal ini dapat menunjukkan bahwa ketegangan pada dinding tabung sehingga dapat menahannya diberikan oleh (persamaan 1)

Dimana adalah tegangan pada dinding, P adalah tekanan pada tabung, dan r merupakan radius tabung. Ini adalah hukum Laplace yang pertam kali dibuktikan oleh seorang matematikawan dan ahli astronomi asal Perancis Pierre Simon Laplace (1749-1827).Hukum laplace dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana kapiler yang kecil dengan dengan dinding yang sangat tipis dapat menolerir tekanan yang sama besar dengan empat tekanan pada aorta. Radius kapiler r begitu kecil dengan ketegangan () di dindingnya yang juga kecil.

Gambar 7. Hukum Laplace.Tegangan dibentuk dalam dinding silinder tabung dengan radius r oleh tekanan fluida P

Ketegangan dinding tabung yang bergantung pada tekanan dan radius seperti diungkapkan oleh hukum Laplace memiliki konsekuensi penting dalam sistem peredaran darah. Misalnya, aneurisma cenderung tumbuh secara drastis, karena membengkaknya pembuluh akan membuat jari-jari menjadi lebih besar dan akibatnya meningkatkan ketegangan pada dinding yang lemah. Sebaliknya, pembesaran jantung (gagal jantung kongestif) harus mengerahkan kekuatan lebih besar pada dinding untuk menciptakan tekanan darah yang cukup. Dalam jantung normal, dinding ventrikel kiri lebih tebal dan berjari-jari lebih kecil daripada ventrikel kanan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 8. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa ventrikel kiri menciptakan tekanan beberapa kali lebih besar dari ventrikel kanan.

Listrik dan EnergiEnergi dan daya yang diberikan oleh jantung Jantung (jelas) melakukan kerja dan parti mengeluarkan energi. Pada akhirnya, semua energi yang dikeluarkan jantung akan berakhir sebagai energi panas. Awalnya, jantung memberikan energi untuk darah dalam tiga bentuk. Energi kinetik diberikan pada darah seperti saat darah keluar dengan sebuah percepatan dari jantung menuju sistem peredaran darah. Jantung juga memasok energi potensial gravitasi untuk darah yang dipompa ke titik lebih tinggi. Bentuk lain untuk energi potensial diberikan untuk darah ketika jantung meningkatkan tekanan darah. Sebagaimana darah dapat beredar dalam tubuh, energi diubah menjadi energi panas dengan resistansi terhadap aliran secara harfiah yaitu oleh gesekan cairan.

Gambar 8. penampang potongan jantung.

Cairan akan lebih mudah untuk melihat energi kinetik dan potensial per satuan volume. Energi potensial per satuan volume dalam cairan diberikan oleh (persamaan 2)

Dimana PE adalah potensial energi, V adalah volume, h adalah kedalaman, adalah massa jenis, g adalah percepatan gravitasi, dan P adalah tekanan. Meninjau apa yang terjadi pada energi potensial pada darah selama mengalir melalui sistem peredaran darah. Tekanan darah berkurang oleh resistansi dari rata-rata 100 mmHg dalam aorta hingga sekitar 4 mmHg saat darah masuk kembali ke jantung. Istilah tidak berubah selama darah beredar. Tetapi tekanan berkurang, sehingga energi potensial akan hilang. Nyatanya, pengkonversian ke energi panas sebagaimana tekanan akan berkurang oleh resistansi. Tidak ada energi yang dapat dikonversi menjadi energi panas jika tidak ada pergerakan; karenanya, PE/V konstan dalam fluida statis dan tekanan hanya bergantung pada kedalaman pada fluida statis.Energi kinetik per satuan volume dalam fluida adalah (persamaan 3)

Sekarang, m/V adalah massa jenis (), jadi energi kinetik per satuan volume pada sebuah fluida adalah (persamaan 4)

Dengan menambahkan energi kinetik dan potensial per satuan volume amaka akan diperoleh energi total per satuan volume pada sebuah fluida (persamaan 5)

Dengan demikian (persamaan 5),

Dimana E adalah total energi. Untuk menemukan daya yang diberikan oleh jantung, berikut ini persamaan yang telah dibuktikan untuk total energi E yang diberikan oleh jantung;(persamaan 6)

Volume per waktu adalah kecepatan alir; yaitu V/t = F . Oleh karena itu (persamaan 7),F

Masing-masing dari tiga istilah dalam kurung tersebut merupakan daya yang diberikan untuk tujuan tertentu. Istilah pertama dan ketiga merupakan daya yang diberikan untuk meningkatkan kecepatan darah (v), dan tekanannya (P), masing-masing daya yang digunakan untuk dua tujuan tersebut disebut sebagai kekuatan kinetik (terkait dengan peningkatan kecepatan) dan kekuatan tekanan (berhubungan dengan peningkatan tekanan) masing-masing. Istilah kedua, hg diabaikan untuk jantung karena h tidak meningkat secara langsung oleh jantung.Daya keluaran ventrikel kiri tidak lah besar, tetapi listrik ini harus bisa diberikan terus-menerus selama hidup seseorang. Karena jantung beristirahaat sekitar dua pertiga detik, sebenarnya daya keluaran ventrikel selama kontraksi sekitar tiga kali lebih besar.Total output daya jantung sedikit lebih besar dari ventrikel kiri. Tabel 1 memberikan output daya khas dari jantung ketika beristirahat dan orang dewasa yang aktif. Nilai yang diberikan untuk orang yang aktif diperoleh dengan asumsi bahwa tekanan darah seseorang telah meningkat sebesar 50% dan laju aliran total empat kali lebih besar dari orang beristirahat. Selama aktivitas fisik yang begitu padat, nilai-nilai dalam tabel dapat terlampaui dengan kelipatan 5, dan saat tidur nilai-nilai pada kolom untuk orang yang beristirahat mungkin akan berkurang dari yang ditunjukkan pada tabel. Untuk seseorang yang dalam keadaan istirahat, kekuatan kinetik hanya 10% dari kekuatan tekanan, dan daya total keluaran jantung mungkin bisa jadi sebesar 100 W. Otot yang terbaik yaitu dengan efisiensi 25%, yang berarti minimal 400 W dalam mengkonsumsi daya oleh jantung itu sendiri selama kondisi ekstrim.

Tabel 1. Daya keluaran yang Khas pada jantungKetika beristirahat (W)Aktif (W)

Daya kinetik0.159.6

Daya tekan1.509.0

Total1.6518.6

Energi Kinetik dan Potensial dalam Suatu Fluida Secara Umum Persamaan 4 lebih penting daripada pembahasan tentang energi dan kekuatan jantung sebelumnya. Hal ini berguna, misalnya, untuk menjelaskan efek Bernoulli, penurunan tekanan saat kecepatan fluida (v) meningkat. Mempertimbangkan apa yang terjadi jika resistansi diabaikan (dan dengan demikian E/V konstan) dan tabung berbentuk horizontal, sehingga h juga konstan. Kemudian ketika v meningkat, P harus berkurang sehingga semua istilah di sisi kanan dari persamaan 4 bertambah hingga diperoleh nilai yang sama dengan E/V. Energi yang diperlukan untuk meningkatkan kecepatan cairan berasal dari penurunan tekanan.Persamaan 4 juga berlaku untuk cairan yang resistansinya tidak diabaikan, seperti dalam sistem peredaran darah. Ketika ada sebuah resistansi yang signifikan, maka energi per satuan volume (E/V) menurun seperti aliran fluida; energi diubah menjadi energi panas. Jika dan h konstan dalam fluida yang mengalir, maka kecepatan v hanya dapat ditentukan oleh diameter tabung melalui F = . Pengurangan energi yang berasal dari penurunan tekanan. Dengan kata lain, persamaan 4 adalah dasar dari pernyataan bahwa resistansi menurunkan tekanan.Aliran pada gas lebih rumit karena kepadatan mereka bervariasi, karena mereka kompresibel, akan tapi persamaan 4 masih bisa berlaku. Akhirnya, dalam cairan statis v = 0, dan persamaan 4 dapat digunakan untuk menghitung hubungan antara tekanan dan kedalaman cairan, baik itu cair atau gas yang kompresibel.

FISIKAKEDOKTERAN

SISTEM KARDIOVASCULER

DISUSUN OLEH :FIRYAL DHIYAUL HAQQIG1B012013

PROGRAM STUDI FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS MATARAM 2015