pbl b6
DESCRIPTION
blok 6 2015TRANSCRIPT
Sistem Vaskularisasi Serebral dan Mekanisme Kerja Neurotransmitter
Thomas Aquinas Michi Alviyanto
102013251
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Alamat Korespondensi: Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta - 11510
Abstrak
Abstract
Pendahuluan
Keadaan lemas pada tangan dan kaki secara tiba – tiba bisa saja terjadi dikarenakan
adanya gangguan dari beberapa sistem di tubuh manusia. Perlu diketahui bahwa sistem
kehidupan manusia sangat tergantung dan bekerja secara bersamaan. Terutama sistem
vaskularisasi memegang peranan penting dalam tubuh manusia, dan mendukung untuk
metabolisme lainnya dalam tubuh manusia.
Untuk mengetahui itu dalam tinjauan pustaka ini, akan membahas mekanisme
vaskularisasi pada cerebral, cabang pensyarafan carotis dan vertebralis serta mekanisme kerja
neurotransmitter dan penyaluran impuls syaraf. Supaya dengan tinjauan pustaka ini
diharapkan pembaca dapat mengetahui secara faal mekanisme yang terjadi didalam tubuh
manusia.
Pembahasan
Vaskularisasi Serebral
Berat otak sekitar 2,5% dari berat badan secara keseluruhan. Namun, otak
merupakan organ tubuh yang paling banyak menerima darah dari jantung. Yakni seperlima
dari seluruh darah yang mengalir ke seluruh jaringan tubuh.
Diperkirakan metabolisme otak menggunakan sekitar 18% dari total konsumsi
oksigen tubuh. Oleh karena itu tidaklah mengherankan jika masa hidup jaringan otak yang
menghadapi kekurangan oksigen cukup singkat. Ini berarti, jaringan otak akan mudah mati
jika pasokan aliran darah berhenti atau tersumbat. Pasokan aliran darah ke otak dilakukan
oleh dua pembuluh darah arteri utama, yaitu sepasang arteri karotis interna yang memasok
1
sekitar 70% dari keseluruhan jumlah darah optak, dan sepasang arteri vertebralis yang
mencukupi 30% sisanya1
Arteri – arteri duramater mengantar lebih banyak darah kepada calvaria dibanding
kepada duramater cranialis. Arteri meningeal terbesar, yakni arteri meningea media, adalah
cabang arteri maxillaris. Arteri meningea media memasuki cavitas cranii melalui foramen
spinosum, melintas ke arah pada dasar fossa cranii media, dan berbelok ke arah superolateral
pada ala major ossis sphenoidalis, dan di sini terbagi menjadi ramus posterior dan ramus
anterior. Ramus anterior melintasi ke superior titik pterion, lalu melengkuk ke posterior dan
naik ke arah puncak kepala. Ramus posterior melintas superoposterior dan melepaskan
cabang – cabang untuk bagian posteror cranium. Vena – vena duramater mengiringi arteri –
arteri meningeal dan juga arteri dapat terobek pada fraktur calvaria.
Persyarafan duramater cranialis terutama terjadi melalui ketiga divisi nervus
cranialis vena cabang – cabang sensoris juga berasal dari nervus vagus (N. X) dan ketiga
saraf servikal teratas. Badan – badan akhir sensoris dalam duramater cranialis terdapat lebih
banyak sepanjang kedua sisi sinus sagitalis superior dan dalam tentorium cerebelli dibanding
padadasar cranium. Serabut untuk perasaan sakit juga banyak terdapat pada tempat arteri –
arteri dan vena – vena menembus duramater cranialis.
Selain itu pada otak aloran darah/pendarahan terjadi melalui cabang arteri carotis
interna dan arteri vertebralis. Arteri carotis interna dipercabangkan di leher dari arteri carotis
communis. Cabang arteri carotis interna ialah arteri cerebri anterior dan arteri cerebri media.
Arteri vertebralis berawal di pangkal leher sebagai cabang bagian pertama kedua arteri
subclavia dan bersatu pada tepi kaudal pons untuk membentuk arteri basilaris melintas lewat
cisterna pontis ke tepi posterior pons, dan disini berakhir dengan bercabang menjadi arteri
cerebri posterior dextra.
Dalam garis besar masing –masing arteri cerebralis mengantar darah kepada satu
permukaan dan satu kutub serebrum sebagai berikut:
a. Arteri cerebri anterior mengantar darah kepada hampir seluruh permukaan
medial dan permukaan superior, serta polus frontalis.
b. Arteri cerebri media mengantar darah kepada permukaan lateral dan polus
temporalis.
2
c. Arteri cerebri posterior mengantar darah kepada permukaan inferior dan polus
occipitalis.
Ciculus arteriosus cerebri (Willis) pada dasar otak adalah anastomosis yang penting
antara empat arteri (arteri vertebralis dan arteri carotis interna) yang memasok darah kepada
otak. Circulus arteriosus cerebri (Willis) dibentuk oleh arteri cerebri posterior, arteri
communicans posterior, arteri carotis interna, arteri cerebri anterior, dan arteri communicans
interna. Secara umum dijumpai berbagai variasi dalam ukuran arteri – arteri pembentuk
circulus arteriosus cerebri (Willis)2
Arteri Asal DistribusiA. Verterbralis A. Subclaviia Menginges dan CerebellumA. Inferior posterior cerebelli
A. Vertebralis Aspek postero-inferior cerebellum
A. Basilaris Dibentuk melalui persatuan a. Vertebralis
Truncus encephali, cerebellum, dan cerebrum
A. Pontis A. Basilaris Banyak cabang ke truncus encephali
A. Inferior anterior cerebelli
A. Basilaris Aspek inferior cerebellum
A. Superior cerebelli A. Basilaris Aspek superior cerebellumA. Carotis interna A. Carotis communis pada
tepi atas cartilago thyroideaMelepaskan cabang – cabang dalam sinus carvernosus dan merupakan pemasok darah utama untuk otak
A. Cerebri anterior A. Carotis interna Hemisfer – hemisfer serebrum kecuali lobus occipitalis
A. Cerebri media Lanjutan a. Carotis interna di sebelah distal dari a. Cerebri anterior
Bagian terbesar permukaan lateral hemisfer- hemisfer serebrum
A. Cerebri posterior Cabang terminal a. basilaris Aspek inferior hemisfer – hemisfer serebrum dan lobus occipitalis
A. Communicans anterior A. Cerebri anterior Circulus arteriosus cerebri (Willis)
A. Comunicans posterior A. Cerebri posterior Ciculus arteriosus cerebri (Willis)
Tabel 1.1 Pendarahan Arterial Otak2
3
Arteri carotis communis berjalan keatas masuk leher dan membelah menjadi arteri
carotis externa dan interna pada ketinggian tulang rawan tiroid. Arteri temporalis yang naik
disisi kepala dapat diraba denyutnya ditempat ia berjalan dipermukaan luar tulang temporalis
didepan telinga. Ia memberi cabang pada sisi kepala3
Pada tempatnya berawal dari a. carotis communis terjadi pembesaran a.carotis
interna membentuk sinus carotis, suatu bagaian yang sedikit melebar yang mengandung
barorefektor dan persarafi oleh N. IX (glossopharyngeus) pada dindingnya. Sehubungan
dengan ini terdapat carotis, sewaktu kemoreseptor yang juga dipersarafi oleh saraf yang
sama. A.carotis interna tidak memiliki cabang di leher. Arteri ini memasuki rongga tengkorak
melalui canalis carotis di os.temporal petrosa, disertai fleksus simpatis. Dalam tengkorak
arteri ini berjalan kedepan dalam sinus cavernosus kemudian melengkung kebelakang
dibelakang processus clinoid anterior untuk membagi menjadi cabang terminal.
Cabang pars cerebral a. carotis interna4
a) A.Ophthalmica: keluar dari sinus cavernosus media dari proc. Clinoideus. memasuki
orbita melalui foramen opticus dan mendarahi isi orbita dan bola mata, kulit daerah
frontal, sinus frontal, etmoidal bagian hidung.
b) A.Cerebri anterior: bersama dengan a. Cerebri media dan cabang terakhir di a.
Carotis interna. Arteri cabang kortikal ini naik ke fissura longitudinal di antara kedua
belahan otak kemudian melengkung ke kaudal pada permukaan medial hemisfer dan
bercabang di a. pericallosa
c) A.cerebri media: melintasi sulcus lateralis dipermukaan lateral hemisfer dan
memasuki darah ke hemisfer cerebri (a. Sulcus centralis dan a. Sulcus pracentral)
selain itu juga gyrus yang berdekatan dengan area broca.
d) A. Choroidea anterior: percabangan oleh bagian distal a. Carotis interna, menyilang
di traktus opticus lalu berlanjut bagian lateral corpus geniculatum lateral melewati
fissura choroidea dipersyarafi plexus choroideus dari ventrikel lateral
e) A.communikan posterior: arteri kecil yang berjalan kebelakang dan menyatu dengan
a.cerebri posterior. Arteri-arteri serta hubungan diantaranya membentuk Circulus
willis karena atau biasanya terdapat hubungan bebas antara cabang-cabang dari kedua
a.carotis interna sepanjang garis tengah.
Cabang-cabang sistem vertebrobasilaris
4
Cabang-cabang sistem vertebrobasilaris mendarahi medulla oblongata, pons,
serebelum, otak tengah , dan sebagian diencephalon.Berat otak manusia sekitar 1400 gram
dan tersusun oleh kurang lebih 100 triliun neuron. Otak terdiri dari empat bagian besar yaitu
Cerebrum (otak besar), Cerebelum (otak kecil), Brainstem (batang otak), dan Diensefalon.
Serebrum terdiri dari dua hemisfer serebri, Corpus collosum dan korteks cerebri.
Masing-masing hemisfer serebri terdiri dari lobus frontalis yang merupakan area motorik
primer yang bertanggung jawab untuk gerakan-gerakan voluntar, lobur parietalis yang
berperanan pada kegiatan memproses dan mengintegrasi informasi sensorik yang lebih tinggi
tingkatnya, lobus temporalis yang merupakan area sensorik untuk impuls pendengaran dan
lobus oksipitalis yang mengandung korteks penglihatan primer, menerima informasi
penglihatan dan menyadari sensasi warna.
Serebelum terletak di dalam fosa cranii posterior dan ditutupi oleh duramater yang
menyerupai atap tenda yaitu tentorium, yang memisahkannya dari bagian posterior serebrum.
Fungsi utamanya adalah sebagai pusat refleks yang mengkoordinasi dan memperhalus
gerakan otot, serta menghibisi tonus dan kekuatan kontraksi untuk mempertahankan
keseimbangan sikap tubuh.
Bagian-bagian batang otak dari bawak ke atas adalah medula oblongata, pons dan
mesensefalon (otak tengah). Medula oblongata merupakan pusat refleks yang penting untuk
jantung, vasokonstriktor, pernafasan, bersin, batuk, menelan, pengeluaran air liur dan
muntah. Pons merupakan mata rantai penghubung yang penting pada jaras kortikosereberalis
yang menyatukan hemisfer serebri dan serebelum. Mesensefalon merupakan bagian pendek
dari batang otak yang berisi aquedikus sylvius, beberapa traktus serabut saraf ascendens dan
descendens dan pusat stimulus saraf pendengaran dan penglihatan.
Diensefalon di bagi empat wilayah yaitu talamus, subtalamus, epitalamus dan
hipotalamus. Talamus merupakan stasiun penerima dan pengintegrasi subkortikal yang
penting. Subtalamus fungsinya belum dapat dimengerti sepenuhnya, tetapi lesi pada
subtalamus akan menimbulkan hemibalismus yang ditandai dengan gerakan kaki atau tangan
yang terhempas kuat pada satu sisi tubuh. Epitalamus berperanan pada beberapa dorongan
emosi dasar seseorang. Hipotalamus berkaitan dengan pengaturan rangsangan dari sistem
susunan saraf otonom perifer yang menyertai ekspresi tingkah dan emosi.
Susunan vena sistem syaraf pusat
Drenasi vena ekstremitas atas. Seperti pada ekstremitas bawah drenasi vena terdiri
dari sistem superficialis dan profunda yang saling berhubungan.
5
Sistem superficialis dari vena cerebri superior permukaan medial dan hemisfer otak
menuju sinus sagitalis superior dan inferior. Lalu dari vena cerebri media yang berada
dipermukaan lateral hemisfer menuju sinus cavernosus. Selanjutnya dari vena cerebri inferior
bagian anterior pemukaan lateral dan basal hemisfer otak menuju sinus dasar tengkorak
melalui sinus cavernosus, sfenopariental, petrosus.
Vena-vena profunda setelah darah di kumpulkan lalu bermuara pada cerebri magna
kemudian disalurkan melalui sinus rectus dan menuju sinus cavernosus. Terbagi menjadi 4
yakni:5
a) Vena cerebri interna disalurkan melalui foramen monro menyalurkan darah
dari plexus choroid ventrikel III, septum pelicidum, corpus callosum, corpus
striatum dan capsula interna bergabung membentuk v. Cerebri magna
b) Vena basalis (rosenthal) dari subtansia perforata menyalurkan darah dari
permukaan orbita lobus frontal, rostral corpus callosum, gyrus cinguli,
insula, thalamus dan corpus straitum. Bermuara dalam v. Cerebri magna
c) Vena cerebri magna (galen) bermuara ke ujung anterior sinus rectus setelah
menerima darah dari vena basal.
d) Vena batang otak dan otak kecil mengikuti jalan arteri, dari v. Cerebellar
superior menuju v. Cerebri magna. Lalu v. Cerebellar inferior bermuara di
sinus transversus dan rectus.
Mekanisme kerja neurotransmitter dan penyaluran impuls
Neurotransmitter merupakan zat kimia yang membawa informasi menyebrangi celah
sinaptik dari suatu neuron menuju neuron berikutnya. Saat ini terdapat lebih dari 100 berbagai
neurotransmitter yang ditemukan berbeda dalam bagian atau daerah otak yang berbeda.
Neurotransmitter dilepaskan pada saat terjadinya stimulasi syaraf. Neurotransmitter berfungsi
dalam membedakan fungsi dari berbagai jaringan otak.
Proses neurotransmitter berawal dari neuron menyintesis zat kimia yang akan
berfungsi sebagai neurotransmitter. Kemudian neuron menyintesis neurotransmitter yang
berukuran lebih kecil pada ujung – ujung akson dan menyintesis neurotransmitter yang
berukuran lebih besar (peptida) pada badan sel. Selanjutnya neuron mentransportasikan
neurotransmitter peptida kearah ujung ujung akson (Neuron tidak mentransportasikan
neurotransmitter yang berukuran lebih kecil karena ujung – ujung akson adalah tempat
pembuatannya). Potensial aksi berkonduksi disepanjang akson. Potensial aksi pada terminal
6
postsinaptik menyebabkan ion kalsium dapat memasuki neuron. Ion kalsium melepaskan
neurotransmitter dari terminal postsinaptik ke celah sinaptik. Molekul neurotransmitter yang
telah dilepaskan, berdifusi lalu melekat dengan reseptor sehingga mengubah aktifitas neuron
postsinaptik. Selanjutnya, neurotransmitter melepaskan diri dari reseptor. Neurotransmitter
dapat diubah menjadi zat kimia yang tidak aktif tergantung pada zat kimia penyusunnya.
Molekul neurotransmitter dapat dibawa kembali ke neuron prasinaptik untuk didaur ulang
atau dapat berdifusi dan hilang pada beberapa kakus, vesikel yang kosong akan ditransportasi
kembali ke badan sel. Meskipun belum ada penelitian yang memberi jawaban. Tetapi neuron
postsinaptik mungkin melepaskan pesan – pesan umpan balik negatif yang akan
memperlambat pelepasan neurotransmitter baru oleh neuron prasinaptik6
Gambar no 1. Mekanisme neurotransmitter6
Macam – macam neurotransmitter:7
a) Asetilkolin (ACh), merupakan neurotransmitter yang tidak diproduksi
didalam neuron. Ditransportasikan ke otak dan ditemukan diseluruh bagian
otak. Ach berada diseluruh sistem saraf pusat dan perifer. Ach memiliki
konsentrasi tinggi di basal ganglia dan cortex motorik. Fungsi utama adalah
mengatut atensi, memori, rasa haus, pengaturan mood, tidur REM,
memfasilitasi perilaku seksual dan tonus otot.
b) Norepinefrinergik, memiliki konstentrasi tinggi di dalam locus cereleus serta
dalam konsentrasi sekunder dalam hipokampus, amygdala, dan kortex
cerebral. Dipindahkan dari celah synaptik dan kembali ke penyimpanan
7
melalui proses reuptake aktif. Menghambat penembakan neuro dalam system
saraf pusat, tetapi membangkitkan otot jantung, jantung, usus, dan alat
urogenitalia. Ia juga mengendalikan kewaspadaan serta berfungsi dalam
proses pembelajaran dan memori.
c) Dopamin, Membantu dalam mengatur fungsi pikiran, pengambilan
keputusan, mengendalikan pergerakan volunter dan membantu dalam
mengintegrasikan kognisi.
d) Serotonin, Berfungsi dalam pengaturan tidur, mengatur suasana hati,
perhatian, belajar, persepsi nyeri dan temperatur tubuh serta berperan dalam
perilaku agresi atau marah dan libido. Dalam mengatur tidur serotonin
bekerja sama dengan asetilkolin dan norepinefrin.
e) Epinerfrin, meningkatkan detak jantung dan melakukan dilatasi jalan nafas
untuk meningkatkan fungsi nafas dan menyempitkan pembuluh darah di
dalam usus dan kulit. Bekerja sama dengan norepinerfin yang dilepaskan
oleh kelenjar andrenal
f) Histaminergik, menyebar ke seluruh tubuh baik pusat sensorik, motorik dan
intelektual. Badan sel di nukleus tuberomamaliare (hipotalamus posterior
bagian ventral), berproyeksi ke seluruh tubuh, ada hubungan dengan regulasi
sekresi hormon hipofisis yaitu tekanan darah, keadaan jaga, minum, ambang
nyeri, dan perilaku seksual.
Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan
sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.
1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf8
Penghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan melalui
serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian
luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian
luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan
(stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat.
Perubahan potensial ini (depolarisasi) terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Kecepatan
perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per
detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.
8
Bila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh
impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk
dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik. Energi yang
digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf.
Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan
impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka
impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan
jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.
2. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis8
Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan
sinapsis. Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam
sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi
neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis
disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk
sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula
bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan
neurotransmitter berupa asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat
menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada
bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat
di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin
kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada
membran post-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel
saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh
enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.
Daftar Pustaka
1. Moore KL, Agus AMR. Anatomi klinis dasar. Jakarta: Hipokrates; 2002. Hal. 358-368.
2. Wahyu GG. Stroke hanya menyerang orang tua ?. Jogjakarta: Penerbit Bentang Pustaka; 2010. Hal 9.
3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Edisi bahasa Indonesia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002. Hal 87-9
4. Weiner HL, Levit LP. Neurologi. Edisi ke-5. Jakarta: EGC; 2001.h.55-7.
9
5. Gray HH, Dawkins KD, Morgan JM, Simpson IA. Kardiologi. Edisi ke-4. Jakarta:
EGC; 2003.h.14-6.
6. Sherwood L. Fisiologi Manusia dari sel ke sistem. Jakarta: EGC; 2001. H.78-100
7. Snell RS. Neuroanatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Edisi ke 5. Jakarta:
EGC; 2001.h.54-8;106-9
8. Ibrahim N. Neurophysiology. Bahan kuliah modul neurosains FKUI. 2010
10