HEART RATE VARIABILITY (HRV)

 

Pada kondisi normal tanpa ada pengaruh dari luar, besarnya heart rate intrinsik dalam keadaan istirahat adalah sekitar 90 bpm. Nilai heart rate ini dapat mengalami perubahan, baik perubahan yang bersifat fisiologis maupun patofisiologis. Perubahan nilai heart rate yang bersifat fisiologis misalnya adalah karena adanya pengaruh sistem syaraf  otonomik, volume darah yang kembali ke jantung (venous return), respirasi, dan lain sebagainya. Perubahan nilai heart rate yang bersifat patofisiologis misalnya adalah yang disebabkan oleh adanya penyakit aritmia.

PENGARUH SISTEM  SYARAF OTONOMIK PADA HEART RATE

Heart rate dan ritme berada di bawah pengaruh sistem syaraf otonomik. Ada banyak serat-serat syaraf motorik simpatetik dan vagal yang berujung di dekat simpul sinoatrial. Sistem syaraf otonomik mempengaruhi heart rate melalui stimulasi simpatetik dan vagal, seperti terihat dalam Gambar 1.  Stimulasi simpatetik meningkatkan heart rate, kecepatan konduksi, kontraktilitas, dan iritabilitas. Stimulasi vagal memberikan efek yang sebaliknya yaitu menurunkan heart rate, kecepatan konduksi, kontraktilitas, dan iritabilitas.

Gambar-1.-Pengaturan-fungsi-jantung-oleh-sistem-syaraf-otonomik

Gambar 1. Pengaturan fungsi jantung oleh sistem syaraf otonomik

Parasimpatetik mempengaruhi heart rate melalui media pelepasan acetylcholine oleh syaraf vagus . Acetylcholine ini mencegah ‘pacemaker’ diaktivasi-hiperpolarisasi. Muscarinic acetylcholine receptors merespon pelepasan ini dengan menaikkan konduktansi K+ dalam membran sel.

Simpatetik mempengaruhi heart rate melalui media pelepasan epinephrine dan norepinephrine. Aktivasi b-adrenergic receptor dihasilkan dalam fosforilasi protein membran dengan mediasi cyclic AMP, dan peningkatan IcaL dan If. Hasil akhirnya adalah percepatan depolarisasi diastolik yang semula lambat.

Pada resting condition, vagal tone yang berlaku, dan variasi perioda jantung sangat bergantung pada modulasi vagal. Aktivitas vagal dan simpatetik berinteraksi secara konstan. Bila sinus node mengandung banyak acetylcholin esterase, maka pengaruh vagal impulse hanya singkat karena acetylcholin ter-hidrolisa dengan cepat. Pengaruh parasimpatetik melampaui pengaruh simpatetik melalui dua mekanisme bebas yaitu:

  • Reduksi pelepasan norepinephrine dalam menanggapi aktivitas simpatetik melalui induksi cholinergik
  • Atenuasi cholinergik sebagai tanggapan terhadap stimuli adrenergik

Ketika aktivitas simpatetik meningkat, maka terdapat perioda laten sampai 5 s sebelum terjadi kenaikan heart rate. Keadaan steady state dicapai sesudah sekitar 30 s. Frekuensi aktivitas simpatetik berhubungan secara linier dengan perioda jantung. Syaraf simpatetik sebelah kanan mempunyai efek pada simpul sinus lebih besar dibanding syaraf simpatetik sebelah kiri.

Perioda laten pada simpul sinus dalam menanggapi stimulasi vagal sangat pendek dibandingkan stimulasi simpatetik, dan efek dari sebuah impuls vagal tunggal bergantung pada fase siklus jantung pada saat dikenai stimulan tersebut. Stimulasi vagal menghasilkan tanggapan puncak dalam denyutan pertama atau kedua sesudah onset-nya. Perlambatan herat rate meningkat terhadap frekuensi stimulasi vagal, dan mempunyai hubungan yang linier.

Pengaruh sistem syaraf otonomik pada rate sinoatrial diperlihatkan dalam Gambar 2 (a) dan (c). Stimulasi simpatetik dan transmiter adrenergik menaikkan rate sinoatrial melalui peningkatan slope fase 4. Stimulasi vagal dan acetylcholine menurunkan rate melalui pengurangan slope fase 4 dengan meningkatkan aliran masuk ion potasium. Faktor lain yang mempengaruhi rate sinoatrial adalah nilai potensial ambang (threshold). Kenaikan potensial mengakibatkan penurunan rate sinoatrial dan sebaliknya, penurunan nilai ambang mengakibatkan kenaikan rate.

Gambar-2.-Pengaruh-sistem-syaraf-otonomik-stimulasi-simpatetik-dan-vagal-terhadap-rate-sinoatrial.-Sumbu-tegak-menyatakan-potensial-membran-dan-sumbu-datar-menyatakan-waktu

Gambar 2. Pengaruh sistem syaraf otonomik stimulasi simpatetik dan vagal terhadap rate sinoatrial. Sumbu tegak menyatakan potensial membran dan sumbu datar menyatakan waktu

Biasanya terjadi kesetimbangan diantara kedua bagian sistem syaraf otonomik yang saling berlawanan tersebut. Kesetimbangan ini menghasilkan nilai heart rate normal. Kadang-kadang heart rate tidak berubah dari siklus ke siklus. Dalam keadaan seperti ini dikatakan jantung bekerja embriocardia atau ritme seperti-pendulum. Kasus seperti ini jarang terjadi. Dalam banyak kasus, periode jantung (heart rate sesaat) berubah pada setiap siklusnya, seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 16. Dalam gambar tersebut terlihat bahwa dari denyut ke denyut, nilai heart rate sesaat selalu berubah di sekitar nilai heart rate rata-rata yaitu 70 bpm. Perubahan secara terus menerus pada nilai heart rate tersebut menunjukkan adanya heart rate variability (HRV). HRV ini mencerminkan dinamika dalam pengaturan heart rate.

Gambar-3.-Ploting-nilai-heart-rate-sesaat-dari-satu-siklus-ke-siklus-berikutnya-yang-menunjukkan-adanya-perubahan-heart-rate-heart-rate-variability-HRV-secara-kontinyu

Gambar 3. Ploting nilai heart rate sesaat dari satu siklus ke siklus berikutnya yang menunjukkan adanya perubahan heart rate (heart rate variability – HRV) secara kontinyu

 

Video Heart Rate Variability

YouTube Preview Image