TINJAUAN PUSTAKA

ASCENDING RETICULAR ACTIVATING SYSTEM

(ARAS)

Oleh:

dr. Ida Ayu Sri Wijayanti, M.Biomed, Sp.S

BAGIAN/SMF ILMU PENYAKIT SARAF

FK UNUD/RSUP SANGLAH DENPASAR

2014

i

KATA PENGANTAR

Om Swastyastu,

Puja dan puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat rahmat-Nya tinjauan kepustakaan dengan judul “Ascending Reticular Activating

System (ARAS)” ini dapat selesai pada waktunya.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak

yang telah membantu penyelesaian tinjauan kepustakaan ini. Ucapan terima kasih penulis

sampaikan kepada:

1. dr. AA Bagus Ngurah Nuartha, Sp.S(K) selaku Kepala Bagian/Kepala SMF di Bagian

Ilmu Penyakit Saraf Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah

Denpasar yang telah memberikan saya kesempatan untuk menyelesaikan karya tulis

ini;

2. Dr.dr. Thomas Eko Purwata, Sp.S(K) selaku Kepala divisi Nyeri di Bagian Ilmu

Penyakit Saraf Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar

yang telah memberikan pengarahan, kritik, dan saran dalam pembuatan tinjauan

kepustakaan ini;

3. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu

dalam penyusunan tinjauan kepustakaan ini.

Penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kata sempurna sehingga saran dan

kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan tinjauan

kepustakaan ini. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Om Shanti, Shanti, Shanti Om.

Denpasar, Desember 2014

Ida Ayu Sri Wijayanti

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………………… i

DAFTAR ISI…………………………………………………………………………….. ii

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………………. iii

DAFTAR TABEL………………………………………………………………………. iv

BAB 1 PENDAHULUAN………………………………………………............. 1

BAB 2 NEUROANATOMI ARAS……………………………………………… 3

BAB 3 NEUROFISIOLOGI ARAS…………………………………………….. 7

3.1. Neurotransmiter dalam Pengaktifan ARAS………………………… 9

3.2. ARAS sebagai Penggalak Kesadaran …………................................ 14

3.2.1 Patologi Gangguan Kesadaran……………………….......... 16

3.3 Peranan ARAS dalam Fisiologi Bangun Tidur………….…………… 19

3.3.1 Patologi Tidur………………………………………………. 25

BAB 4 RINGKASAN …………………………………………………………….. 29

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………….. 31

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Permukaan Medial Otak.....................................................................................5

Gambar 2.2 Formasio Retikularis.......................................................................................... 6

Gambar 3.1 Nukleus Raphae pada Batang Otak................................................................... 9

Gambar 3.2 Distribusi Norepinephrine pada Sistem Saraf Pusat......................................... 12

Gambar 3.3 Distribusi Serotonin pada Sistem Saraf Pusat.................................................... 13

Gambar 3.4 Hubungan Timbal Balik Neurotransmiter Pengatur Kesadaran........................ 14

Gambar 3.5 Struktur Otak yang Berperan dalam Siklus Tidur-Bangun............................... 23

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Neuropeptida dan Siklus Tidur-Bangun………………………………………….. 21

1

BAB I

PENDAHULUAN

Susunan retikularis adalah susunan traktus-traktus yang bersifat nonspesifik, multineuron

(polineuron), multisinaps (polisinaps), secara relatif difus dan mengintegrasi serta

menghantarkan sejumlah impuls-impuls yang bersifat asenden. Susunan retikularis

bersifat nonspesifik (secara primer tidak berhubungan dengan modalitas spesifik).

Susunan ini terdapat di seluruh susunan saraf pusat, pada medulla spinalis, batang otak,

serebellum, diensefalon dan hemisfer serebrum. Formasio retikularis merupakan substrat

anatomi dan fungsional bagi banyak susunan retikuler (Noback, 1993).

Secara embriologi formasio retikularis merupakan salah satu unit fungsional

tertua dari sistem saraf pusat, menempati bagian tengah dari batang otak, membentang ke

arah rostral meliputi daerah midline, nukleus thalamikus retikularis dan intralaminaris,

dan zona insersa dari subthalamus. Neuron retikularis menerima kolateral dari jalur

asenden dan desenden, kecuali dari lemnikus medialis. Formasio retikularis pada bagian

ventromedial dibatasi oleh traktus piramidalis dan lemnikus medialis, sedangkan bagian

dorsolateral oleh jalur sensorik sekunder. Regulasi fungsi motorik saraf somatik dan saraf

visceral (otonom) serta modulasi aktivitas elektrokortikal didukung oleh hubungan

neuron retikularis dan pusat otonom pada otak dan medula spinalis. Fungsi tambahan dari

formasio retikularis meliputi pengaturan ekspresi emosi, transmisi nyeri dan regulasi

aktivitas reflek yang berhubungan dengan saraf kranialis (Arslan, 2001).

Susunan retikularis berhubungan dengan luas ekspresi perilaku kewaspadaan,

perhatian hingga siklus tidur. Hilangnya pengaruh susunan retikuler asenden dapat

menimbulkan seseorang tertidur. Pusat tidur diperkirakan terdapat di dalam formasio

retikularis yaitu diantara pons bagian bawah dan bagian atas medula oblongata. Pada

akhirnya, dipostulasikan bahwa tidur disebabkan secara aktif oleh aktivitas perangsangan

terhadap pusat tidur di dalam batang otak (deaktivasi retikuler aktif) atau secara pasif

oleh penekanan pengaruh susunan retikuler asenden (deaktivasi retikuler pasif). Suatu

keadaan koma permanen, akibat adanya cedera otak, mungkin disebabkan oleh kerusakan

2

pada formasio retikularis (hilangnya pengaruh asenden) di dalam jalur retikuler asenden

(Noback, 1993).

Kesadaran memperlihatkan dua segi yaitu derajat kesadaran dan kualitas

kesadaran. Derajat kesadaran adalah kewaspadaan (alertness), tergantung dari jumlah

impuls aferen yang sampai di korteks serebri. Sedangkan kualitas kesadaran seseorang

tergantung dari cara pengelolaan impuls afferen oleh korteks serebri, yang akhirnya akan

menghasilkan pola pemikiran yang mendasari kata-kata yang diucapkan atau hal yang

dikerjakan seseorang. Kerusakan pada ARAS akan menimbulkan gangguan derajat

kesadaran. Bila derajat kesadaran menurun, maka selalu akan tampak pula adanya

gangguan dari kualitas kesadaran. Tapi sebaliknya, penderita dengan kualitas kesadaran

menurun, tidak selalu memperlihatkan gangguan derajat kesadaran. Bila kita perhatikan

fungsi dari Ascending Reticular Activating System (ARAS), maka susunan ini dapat kita

namai Susunan penggalak kewaspadaan (Ngoerah, 1991).

3

BAB 2

NEUROANATOMI ARAS

Impuls-impuls aferen sampai di korteks serebri melalui dua lintasan, yaitu lintasan

sensorik spesifik dan lintasan sensorik nonspesifik. Lintasan sensorik spesifik adalah

lintasan-lintasan: traktus spinotalamikus, lemniskus medialis, lemniskus lateralis, radiasio

optika dan lain-lain. Lintasan-lintasan ini mengantar impuls dari suatu titik alat reseptor

ke suatu titik tertentu di korteks perseptif primer dari SSP. Sedangkan yang dimaksud

dengan lintasan sensorik nonspesifik adalah serabut-serabut dalam formasio retikularis.

Dalam perjalanannya, semua lintasan sensorik spesifik memiliki kolateral-kolateral ke

formasio retikularis, dan serabut-serabut afferent dalam formasio retikularis inilah yang

disebut dengan ARAS (Ngoerah, 1991).

ARAS merupakan suatu konsep fungsional yang terdiri dari formatio retikularis

batang otak, subthalamus, hipothalamus dan thalamus medialis. Bagian otak ini

diperlukan untuk mencetuskan dan mempertahankan keadaan sadar yang berwaspada.

Serat retikular asenden ini sebagian besar berasal dari nukleus giganto cellularis, sebagian

kecil dari nukleus reticularis ventralis dan lateralis. Serat ini menanjak di daerah traktus

tegmentalis centralis, sebagian besar tidak menyilang garis median dan menuju ke bagian

nukleus intralaminaris dan retikularis thalami. Sehingga impuls dapat disebarkan ke

korteks serebri melalui traktus thalamokortikalis. Serabut dan lintasan dari nukleus

retikularis thalamus ini dapat mengaktivasi korteks serebri tanpa bergantung kepada

sistem sensorik spesifik atau sistem neural lainnya yang mengaktivasi korteks serebri

(Chusid, 1990).

Secara embriologi formasio retikularis merupakan salah satu unit fungsional

tertua dari sistem saraf pusat, menempati bagian tengah dari batang otak, membentang ke

arah rostral meliputi daerah midline, nukleus thalamikus retikularis dan intralaminaris,

dan zona insersa dari subthalamus. Neuron retikularis menerima kolateral dari jalur

asenden dan desenden, kecuali lemnikus medialis. Formasio retikularis pada bagian

ventromedial dibatasi oleh traktus piramidalis dan lemnikus medialis, dan bagian

dorsolateral oleh jalur sensorik sekunder (Arslan, 2001).

4

Formasio retikularis adalah suatu struktur atau susunan neuron-neuron yang

membentang secara berkesinambungan dengan variasi histologik minimum sepanjang

medula spinalis, batang otak, daerah basal diensefalon dan telensefalon. Susunan

retikular bersifat non-spesifik (secara primer tidak berhubungan dengan modalitas

spesifik). Batas-batas formasio retikularis tidak dapat ditentukan secara tepat, karena

serat-serat penyusunnya tidak dikelompokkan secara umum dalam traktus atau nukleus

kompak. Substrat struktural formasio retikularis yang paling tetap adalah adanya neuron-

neuron isodendrit. Namun, neuron ini juga ditemukan di daerah-daerah di luar formasio

retikularis klasik. Akson-akson neuron retikuler bercabang menjadi cabang ascenden

panjang dan cabang descenden panjang, cabang-cabang ini serta kolateralnya merupakan

cabang akson transit. Cabang-cabang panjang membentuk susunan jalur yang

menghantarkan output sel-sel ini ke rostral dan kaudal. Jalur-jalur ini adalah susunan-

susunan difus yang diselingi oleh sejumlah besar hubungan sinaps dan diatur sebagai

susunan neuron yang teratur. Formasio retikularis di dalam medula spinalis terletak pada

zona intermedia (lamina VII) dengan perluasan-perluasan ke bagian anterior dan

posterior. Jalur formasio retikularis medula spinalis adalah fasciculus proprius. Kemudian

berlanjut ke arah rostral, menuju tegmentum batang otak. Sehingga formasio retikularis

pada batang otak disebut reticular core, yang dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu:

nukleus-nukleus raphae dan kelompok nukleus retikuler paramedian yang terletak pada

garis tengah batang otak. Kelompok nukleus retikuler sentral yang terletak pada 2/3

medial tegmentum. Kelompok nukleus retikularis lateral yang terletak pada 1/3 lateral

tegmentum (Noback, 1993).

Ada dua sumber pengaruh pada sistem aktivasi retikuler asenden, yaitu: pengaruh

impuls-impuls perifer yang mula-mula diantarkan melalui serat-serat sensorik spesifik;

dan pengaruh yang datang dari korteks serebri melalui fibrae kortikoretikularis. Fibrae

kortikoretikularis ini, yang berasal dari semua bagian korteks serebri, dapat memiliki

pengaruh fasilitasi maupun inhibisi terhadap neuron-neuron formasio retikularis.

Penelitian oleh Rossi dan Brodal (1956) menunjukkan bahwa sebagian besar fibrae

kortikoretikularis ini berasal dari korteks motorik dan premotorik (Sukardi, 1985).

5

Jaras retikularis desenden (traktus retikulospinalis lateral dan ventral) berasal

dalam nukleus yang mempunyai pengaruh aktivasi dan inhibisi pada neuron motorik

spinalis. Nukleus-nukleus ini dipengaruhi oleh korteks serebral (korteks frontalis),

serebelum dan ganglia basalis. Impuls aktivasi berasal dari bagian lateral formasio

retikularis, terutama pada pons dan mesensefalon. Impuls inhibisi berasal dari nukleus

retikularis bagian ventromedial dari medula oblongata (Duus,1996).

Gambar 2.1: Permukaan medial otak

Sumber:http://medicinembbs.blogspot.com 2009/10/reticular-activating-system.html

Berikut ini adalah inti-inti pada batang otak dan diencephalon yang merupakan

komponen dari ARAS yang berperan dalam mekanisme kesadaran, yaitu:

1. Nukleus kawasan paramedian, medial dan lateral pons

2. Locus ceruleus (LC) atau blue spot atau nukleus pigmentosus pontis

3. Nukleus pedunkulopontin (PPN)

4. Nukleus retikularis mesensefalik

5. Hipotalamus posterior, dengan 4 nukleusnya yaitu:

- Suprachiasmatic nuclei (SCN) bertanggung jawab terhadap irama sirkadian

http://medicinembbs.blogspot.com/

6

- Nukleus Tubero-mammilary (TMN) yang bersifat histaminergik

- Ventrolateral preoptik (VLPO) bersifat GABA-ergik

- Perifornical nuclei yang mensekresi orexin (hypocretin)

6. Sistem limbik yang terdiri dari amygdala, nukleus accumbens, nukleus basalis

Meynert yang nukleinya bersifat glutamatergik yang diaktifkan oleh nuklei dari

midpons.

7. Sistem Mesolimbik yang bersifat dopaminergik dan tampaknya lebih bertanggung

jawab dalam hal respon kesadaran terhadap stimulus yang spesifik daripada

mempertahankan keadaan bangun dari tidur.

8. Basal forebrain (substansia innominata) bersifat kolinergik, terutama di dalamnya

adalah nukleus basalis, diagonal band of Broca, dan nukleus septal medial.

9. Thalamus, yaitu nukleus retikularis dan nukleus relay thalamic

Gambar 2.2: Formasio retikularis

Sumber: Nieuwenhuys et al, 2007.

7

BAB 3

NEUROFISIOLOGI ARAS

Sistem retikuler (non spesifik) asenden adalah sistem aferen kompleks dengan hubungan

luas dalam seluruh susunan saraf. Sistem ini menyediakan substrat struktural dan

fungsional yang bekerja untuk mempengaruhi, memodulasi dan mengatur keadaan

organisme dalam siklus tidur-bangun. Sistem ini menerima input dari bebagai sumber,

diantaranya traktus spinoretikularis, jalur anterolateral-lemnikus spinalis, jalur

trigeminus, formasio retikularis bagian lateral batang otak, jalur pendengaran, jalur optik

dan jalur prenghidu. Berbagai input ini akhirnya diintegrasikan dalam ekspresi fungsional

sistem retikuler, yang mungkin memperketat dan memperkecil efek rangsang. Neuron

sistem retikuler dipengaruhi oleh rangsang dari banyak tempat di dalam tubuh (kulit,

sendi, retina, organ spiral korti). Dalam hal ini, sistem retikuler terdiri dari satuan-satuan

kompleks yang masing-masing berespon terhadap rangsangan dari banyak modalitas

(Noback, 1993).

Impuls asenden aspesifik dari berbagai sumber dipancarkan secara difus ke

korteks serebri. Komponen ascending reticular activating system (ARAS) berhubungan

dengan perubahan derajat kesadaran. ARAS adalah anyaman polisinaptik tegmentum

rumit, yang tidak hanya berhubungan dengan derajat kesadaran, tetapi juga berkaitan

dengan memori, emosi dan motivasi. Susunan ini memiliki komponen ekstrinsik dan

instrinsik. Komponen ekstrinsik terdiri dari neuron pada medula oblongata dan pons yang

berespon terhadap stimulasi dari nervus kranialis dan nervus spinalis. Komponen

instrinsik meliputi neuron pada mesencephalon yang menunjukkan aktivitas siklus

(contoh: diurnal) yang berkaitan dengan proyeksi hipothalamus anterior (area

suprachiasma) ke bagian otak tengah melalui medial forebrain bundle (Arslan, 2001).

Sistem retikuler di dalam batang otak dan hypothalamus sangat penting dalam

aktivasi tonik korteks serebri. Hal ini secara obyektif terungkap dalam pemeliharaan

siklus tidur-bangun dalam jangka waktu yang lama. Nukleus-nukleus retikuler thalamus

sangat penting di dalam aktivasi fasik korteks serebri. Dorongan terakhir terungkap

dalam respon terhadap perubahan-perubahan dalam intensitas masukan sensorik dengan

8

pergeseran segera terhadap perhatian. Jalur asenden utama pada sistem retikuler adalah

traktus spinothalamikus tidak langsung (jalur paleospinothalamikus). Jalur ini menerima

masukan tambahan di dalam formasio retikularis batang otak dari saraf otak dan cabang

kolateral jalur asenden seperti traktus neospinthalamikus. Traktus tegmental sentral

adalah jalur asenden utama dari formasio retikularis batang otak ke hypothalamus dan

thalamus. Sistem dengan susunan nonsomatotopis mengandung jalur nyeri

palaeospinothalamikus multineuron yang menghantarkan nyeri difus dengan lokalisasi

tidak jelas. Rasa nyeri ini dirasakan setelah masa laten yang panjang setelah rangsang dan

mungkin tetap bertahan untuk jangka waktu yang lebih panjang setelah rangsang

dihentikan (Noback, 1993).

. Formasio retikularis terdiri dari sekelompok nukleus yang belum teridentifikasi

keseluruhannya dan tersebar pada batang otak. Formasio retikularis berfungsi sebagai

pusat pencetus aktivitas motorik (seperti berjalan dan berlari), mengatur regulasi

konjugasi pergerakan bola mata, regulasi sistem respirasi dan sistem kardiovaskular.

Neuron retikularis dikelompokkan menjadi raphae median, paramedian, nukleus medial

dan lateral. Regulasi fungsi motorik saraf somatik dan saraf visceral (otonom) serta

modulasi aktivitas elektrokortikal didukung oleh hubungan neuron retikularis dan pusat

otonom pada otak dan medulla spinalis. Fungsi tambahan dari formasio retikularis

meliputi pengaturan ekspresi emosi, transmisi nyeri dan regulasi aktivitas reflek yang

berhubungan dengan saraf kranialis (Arslan, 2001).

Formasio retikularis adalah bangunan pengintegrasi yang paling bermakna,

karena menjadi daerah dimana impuls-impuls dari modalitas sensorik maupun yang

berasal dari sumber-sumber serebri dan serebellum bertemu dan berintegrasi. Daerah ini

mampu memodifikasi aktivitas neuron-neuron dari input dan mampu menekan atau

mendorong eksitabilitas banyak neuron, sehingga dapat menghambat, memfasilitasi atau

memodifikasi transmisi informasi saraf bahkan melalui jalur-jalur spesifik. Perangsangan

formasio retikularis mungkin meningkatkan sensibilitas nyeri. Susunan retikuler asenden

dihubungkan dengan mekanisme integrasi saraf yang berhubungan dengan banyak segi

aktivitas perilaku termasuk emosi, persepsi, motivasi, perangsangan, kesiagaan, tidur dan

habituasi. Habituasi adalah suatu mekanisme saraf dimana suatu organisme menjadi tidak

9

memperhatikan rangsangan-rangsangan berulang secara monoton. Hal ini berhubungan

dengan penurunan sensitivitas terhadap pola rangsang yang berulang. Sistem retikuler

berfungsi memfasilitasi aktivitas sistem lemnikus. Sistem retikuler menyebabkan

seseorang menjadi sadar terhadap rangsang yang diterima, bukan untuk menyampaikan

dan melaporkan modalitas spesifik (Noback, 1993).

Gambar 3.1: Nukeus raphae pada batang otak

Sumber: Arslan, 2001.

3.1 Neurotransmitter dalam pengakitfan ARAS

Mekanisme ARAS mengaktifkan sistem thalamokortikal disebabkan oleh adanya jalur

glutamatergik dorsal dan jalur kolinergik ventral serta jalur lain yang berperan dalam

pengaktifan ARAS, yaitu jalur dopaminergik, serotonergik, serta histaminergik (Guyton,

2007 ; Posner et al, 1980).

Glutamat adalah salah satu neurotransmitter asam amino yang disekresi oleh

terminal presinaps pada jalur-jalur sensoris yang memasuki sistem saraf pusat. Jalur ini

bersifat mengaktifkan reseptor eksitasi. Glutamat merupakan neurotransmitter utama

10

dalam proyeksi talamokortikal dan proyeksi kortikostriatal. Nukleus-nukleus pada

hipokampus terutama menghasilkan neurotransmiter ini.

Banyak neuron tambahan yang berproyeksi ke nuklei relay, garis tengah dan

intralaminar thalamus. Kebanyakan dari neuron ini adalah neuron glutamatergik yang

memperkuat sinyal kewaspadaan yang datang dari tegmentum mesopontin. Di lain pihak

tampaknya neuron-neuron tersebut tidak mampu mempertahankan status kesadaran pada

kasus-kasus kehilangan pengaruh dari neuron mesopontin secara akut.

Pada level mesopontin batang otak terdiri dari setidaknya tiga kelompok

monoamin (norepinefrin, serotonin, dan asetilkolin) yang berbeda yang akson-aksonnya

berproyeksi menuju thalamus kemudian ke korteks serebri secara difus.

Sumber utama input aferen mesopontin yang terentang ke talamus adalah

kumpulan dari neuron-neuron kolinergik yang membentuk dua kelompok besar yaitu

nukleus pedunkulopontin (PPN) dan nukleus tegmental laterodorsal (LDT). Neuron-

neuron dari kedua nukleus ini berproyeksi menuju formatio retikularis paramedian

mesensefalon kemudian ke pusat relai di thalamus yaitu nukleus garis tengah dan

intralaminar yang menginervasi korteks serebri secara difus dan juga nukleus retikularis

thalamus yang memainkan peranan penting dalam transmisi thalamokortikal dengan

menghiperpolarisasi neuron-neuron relai thalamik melalui reseptor GABAB. Neuron-

neuron lain pada PPN dan LDT mengirim akson-akson ke lateral hipotalamus, dimana

mereka akan berhubungan dengan kumpulan neuron yang berproyeksi ke kortikal secara

difus. Neuron-neuron pada PPN dan nukleus LDT paling aktif saat terjaga dan tidur

REM, dua kondisi yang menghasilkan gambaran EEG voltage rendah, cepat

(desinchronized), dan melambat selama fase tidur NREM saat EEG didominasi oleh

gelombang lambat voltage tinggi.

Sekelompok neuron kolinergik di nukleus basalis Meynert berjalan ke sistem

limbik dan korteks serebri. Sedangkan neuron kolinergik tambahan pada formatio

retikularis yaitu pada sel-sel kolinergik tegmentum terutama pada nukleus kuneiformyang

kemudian berjalan ke hipotalamus, talamus, sistem limbik dan korteks serebri.

Dalam perjalanan proyeksi neuron monoaminergik komponen ARAS melalui

basal forebrain dan melalui jalurnya ke korteks serebri, mereka bergabung dan

11

memperbanyak diri dengan adanya populasi neuron-neuron kolinergik nukleus

magnoseluler pada basal forebrain. Neuron kolinergik ukuran besar ini menerima aferen

dari seluruh jalur neuron komponen ARAS pada hipotalamus dan neuron monoaminergik

yang merupakan komponen ARAS pada batang otak dan menyertai perjalanannya dalam

menginervasi korteks serebri secara difus. Namun pola terminasi neuron kolinergik pada

korteks serebri lebih spesifik jika dibandingkan dengan input neuron monoaminergik.

Akson-akson neuron monoaminergik individual secara tipikal menyebar secara luas pada

korteks serebri. Sementara akson-akson dari neuron kolinergik basal forebrain masing-

masing menginervasi korteks serebri dengan diameter yang hanya beberapa milimeter.

Berdasarkan rekaman basal forebrain binatang coba Rodentia, pada percobaan siklus

bangun tidur mengindikasikan bahwa neuron kolinergik ini memiliki pola aktivitas yang

luas. Aktivitas neuron-neuron basal forebrain berkorelasi dengan status behavioral yang

kompleks sehingga diduga neuron-neuron ini amat berpengaruh pada aspek fungsi luhur

yaitu kesadaran atau kewaspadaan seperti memfokuskan perhatian (Posner et al, 1980).

Pusat utama untuk neuron-neuron yang menghasilkan norepinefrin adalah nuklei

pontin khususnya LC dan nukleus raphae bagian kaudal. Norepinefrin disekresi pada

bagian terminal neuron-neuron yang berlokasi pada LC. Serat-serat saraf asenden dari LC

kemudian berproyeksi ke talamus, hipotalamus, sistem limbik dan korteks frontal.

Sedangkan proyeksi serat saraf dari raphe nuklei bagian kaudal adalah ke daerah

amygdala. Adanya pengaktifan jalur neurokimia norepinefrin ini membantu mengontrol

seluruh aktifitas dan mood, dengan mengaktivasi reseptor eksitasi seperti misalnya

meningkatkan derajat kewaspadaan walaupun beberapa area dapat bersifat inhibisi

(Ganong, 2002 ; Guyton, 2007).

12

Gambar 3.2: Distribusi norepinefrine pada sistem saraf pusat

Sumber: Mendoza, 2008

Tempat utama untuk badan sel serotonergik adalah pons bagian atas dan

mesensefalon. Secara spesifik yaitu nuklei raphe dorsalis, locus ceruleus caudal, area

postrema dan area interpedunkular. Neuron tersebut berhubungan ke ganglia basalis,

sistem limbik, lalu korteks serebri. Berhubungan dengan aspek prilaku dan siklus bangun

tidur. Dapat terjadi insomnia bila terjadi kerusakan di sel-sel nuklei raphe atau bila

cadangan serotonin berkurang oleh karena obat. Sebaliknya peningkatan level serotonin

menurunkan sensitivitas terhadap nyeri. Sedangkan neuron-neuron serotonergik yang

asalnya dari raphe nuklei median berproyeksi melalui jalur yang sama.

Sejumlah kecil neuron-neuron yang bersifat dopaminergik yang berasal dari

ventral tegmental sepanjang midline dari mesensefalon bergabung dengan neuron

serotoninergik menuju area di bawah akuaduktus serebri. Neuron dopamin ini juga

berproyeksi melalui formatio retikularis paramedian mesensefalon yang kemudian

menuju ke nuklei garis tengah dan intralaminar thalamus, sementara sebagian lagi

melalui hipotalamus lateral menuju ke basal forebrain dan korteks prefrontal. Penelitian

mutakhir membuktikan neuron-neuron monoaminergik ini aktif saat kondisi bangun,

kurang aktif pada tidur gelombang lambat dan inaktif saat tidur REM.

13

Gambar 3.3: Distribusi serotonin pada sistem saraf pusat

Sumber: Mendoza, 2008

Neuron yang melepaskan histamin sebagai neurotransmitternya berlokasi di

hipotalamus dan kemudian berjalan ke korteks serebri, sistem limbik dan talamus.

Sebagaimana halnya salah satu jalur proyeksi ARAS yang menuju daerah hipotalamus,

terdapat sejumlah neuron pada hipotalamus yang memproyeksikan impuls kesadaran ke

daerah basal forebrain dan korteks serebri. Neuron-neuron ini termasuk neuron

histaminergik pada nukleus TMN demikian juga dengan neuron dari daerah hipotalamus

lateral yang menginervasi nukleus intralaminar dan nukleus garis tengah lalu

memproyeksikan impuls secara difus ke korteks serebri. Terdapat banyak bukti bahwa

input histaminergik sangat penting dalam hal memelihara status terjaga (wakefulness).

Histamin H1 dapat memblokade gangguan status terjaga percobaan dengan binatang

ataupun manusia. Pada tikus transgenik yang kekurangan histidin decarboxilase

menunjukkan defisit pada status keterjagaan dan bila tikus ini diinjeksi dengan inhibitor

histamin maka menunjukkan adanya penurunan kesadaran (Zeman, 2001 ; Posner et al,

1980).

Beberapa neuron hipotalamus lateral mengandung orexin/hipocretin, yaitu suatu

peptida yang diasosiasikan dengan keadaan waspada dan terjaga sedangkan neuron

lainnya melanin-concentrating hormone ataupun GABA. Neuron yang menghasilkan

orexin/hipocretin berproduksi secara aktif selama status terjaga dan menurun selama

periode tidur gelombang lambat dan tidur REM.

Sehingga dapat dinyatakan bahwa ARAS terdiri dari jalur-jalur ascendens yang

multipel, yang berasal dari tegmentum mesopontin, tapi diperbanyak oleh input-input

14

tambahan pada setiap level, dimana jalur ascenden tersebut akan melalui basal forebrain,

thalamus dan korteks serebri. Jalur-jalur yang berbeda ini mungkin aktif secara

independen dibawah kondisi yang bervariasi, yang memodulasi kapasitas fungsional dari

neuron-neuron kortikal.

Gambar 3.4: Hubungan timbal balik neurotransmitter pengatur kesadaran

Sumber: Parkers, 1996

3.2 ARAS sebagai Penggalak Kesadaran

ARAS memiliki komponen anatomi dan neurokimia yang multipel pada rostral

tegmentum batang otak dan diensefalon yang bertanggung jawab terhadap kesiapsiagaan

yang merupakan prasyarat untuk suatu kesadaran yang maksimal (Youbg and Pigott,

1999).

Konsep kesadaran terbagi menjadi dua yaitu kesadaran sebagai suatu pengalaman

dan kesadaran sebagai status terjaga (waking state) yang terdiri dari keadaan terjaga,

mengantuk, tidur, tidur REM, perubahan derajat kesadaran patologis seperti koma,

halusinasi, dan meregulasi korelasi elektrik neuron-neuron yang menyusunnya (Zeman,

2001 ; Guyton, 2007).

Kesadaran yang adekuat disebut compos mentis, yaitu pada mana aksi dan reaksi

terhadap apa yang dilihat, didengar, dihidu, dikecap, dialami, dan perasaan

15

keseimbangan, nyeri, suhu, raba, gerak, getar, tekan, dan sikap, bersifat adekuat yaitu

tepat dan sesuai (Mardjono dan Sidharta, 2008).

Seseorang dikatakan compos mentis bila derajat dan kualitas kesadaran penderita

adalah baik. Derajat kesadaran adalah kewaspadaan, tergantung dari jumlah impuls

eferen yang sampai di korteks serebri yang akhirnya akan menghasilkan pola-pola

pemikiran yang mendasari kata yang diucapkan dan hal-hal yang dikerjakan seseorang

menentukan kualitas kesadaran seseorang.

Korteks serebri tidak hanya distimulasi secara sepihak oleh ARAS tapi juga

secara resiprokal menstimulasi dan memodulasi aktivitas ARAS, menghasilkan suatu

mekanisme umpan balik. Namun mekanisme fisiologis secara detail proyeksi nukleus-

nukleus yang menyusun ARAS pada batang otak ke arah rostral menuju korteks serebri

belu sepenuhnya dipahami. Setidaknya dapat diidentifikasi tiga jalur proyeksi ARAS ke

korteks serebri, yaitu:

1. Proyeksi ARAS melalui nukleus spesifik retikularis thalami ke korteks serebri

2. Proyeksi ARAS melalui hipothalamus untuk memberi pengaruh pada struktur-

struktur basal forebrain termasuk sistem limbik

3. Proyeksi aksonal dari neuron-neuron serotonin yang menyusun ARAS yang

terdapat pada nukleus raphae (direct afferent system)

Studi anatomik yang dilakukan oleh Scheibels menunjukkan bahwa nukleus

retikular thalami berproyeksi hanya pada thalamus dan efek fisiologis difus pada korteks

dimediasi oleh nukleus thalamik yang spesifik. Stimulasi pada area retikularis

mesensefalon menurunkan atau bahkan menghilangkan pengaruh inhibisi tonik dari

nukleus retikularis thalami seperti halnya yang terjadi dengan stimulasi jalur frontal-

thalamik yang membawa impuls kembali ke thalamus melalui sistem thalamofrontal

kortikal. Melalui peningkatan atau penurunan mekanisme inhibisi thalamik pada korteks

serebri, ARAS akan menghasilkan suatu mekanisme “gate” yang membatasi atau

meningkatkan pengaruh pada korteks serebri (Guyton, 2007 ; Posner et al, 1980).

Mekanisme relay sistem limbik oleh ARAS mempengaruhi korteks serebri

merupakan hal yang penting dalam fungsi kesadaran. Hipotalamus memiliki banyak serat

16

saraf yang berproyeksi mencapai amygdala dan area septal. Proyeksi tersebut pun

mencapai komponen lain dari sistem limbik yakni hipokampus serta dorsal nukleus

thalamus. Khususnya yang terpenting adalah proyeksi mayor ke area neokorteks lobus

prefrontal melalui medio dorsal talamus. Nauta berspekulasi bahwa hubungan resiprokal

retikular-hipotalamik-neokortikal memodulasi tidak hanya pada level kesadaran

organisme, tapi juga respon-respon eksternal terhadap vegetatif instingtual dan

pengaturan emosional. Kenyataannya bahwa setiap area korteks sensoris berproyeksi

balik melalui mekanisme relay yang multipel ke arah sistem limbik (Posner et al, 1980).

3.2.1 Patologi Gangguan Kesadaran

Gangguan derajat kesadaran dapat dianggap sebagai gangguan fungsi neuron-neuron

kortikal sebagai pengemban kesadaran. Menurunnya kewaspadaan dapat pula berarti

menurunnya kesadaran. Bila fungsi korteks serebri secara bilateral dan menyeluruh

terganggu maka kewaspadaan penderita akan terganggu. Bila ARAS terganggu fungsinya

maka kewaspadaan penderita akan terganggu pula. Bila pengelolaan impuls-impuls yang

sampai pada korteks serebri terganggu, sedangkan fungsi dari ARAS baik, maka kualitas

kesadaran penderitalah yang terganggu.

Ganguan kesadaran yang berat oleh karena gangguan neuron-neuron pengemban

kesadaran disebut dengan koma kortikal bihemisferik. Sedangkan gangguan kesadaran

yang disebabkan oleh disfungsi ARAS disebut dengan koma diensefalik yang dapat

ditimbulkan oleh adanya proses patologis supratentorial dan infratentorial.

Koma Kortikal Bihemisfer

Gangguan kehidupan neuron-neuron sehingga tidak berfungsi kembali, dapat ditinjau

secara menyeluruh bilamana struktur dan metabolismenya dipahami. Neuron merupakan

satuan fungsional susunan saraf. Neuron berbeda dalam struktur, metabolisme, dan

fungsinya dengan sel-sel tubuh yang lain oleh karena neuron tidak bermitosis. Neuron

hanya menggunakan oksigen dan glukosa saja untuk metabolismenya. Beberapa kondisi

yang menyebabkan terganggunya kondisi optimal neuron-neuron hemisfer serebri untuk

melaksanakan fungsinya, misalnya:

- Gangguan vaskularisasi dapat menyebabkan iskemia

17

- Gangguan oksigenasi atau respirasi dapat menimbulkan anoksemia

- Gangguan keseimbangan elektrolit misalnya pada diare

- Toksemia atau intoksikasi dapat menyebabkan penurunan konsentrasi enzim

dan substrat lain

Koma yang timbul oleh karena adanya gangguan metabolisme sel-sel neuron di

korteks serebri pada kedua hemisfer dinamakan koma kortikal bihemisfer. Pada suatu

permulaan koma ini akan tampak suatu permulaan sindroma otak organik yang memberi

gambaran psikiatrik misalnya delirium, dan gangguan fungsi luhur seperti gangguan

memori, gangguan orientasi, atau pengertian. Disamping itu tampak gejala-gejala

gangguan saraf misalnya gangguan ketangkasan gerakan, gerakan involunter, ataupun

bangkitan epilepsi (Ngoerah, 1991).

Destruksi bilateral korteks serebri yang bersifat difus atau substansia alba yang

barada dibawahnya menyebabkan hilangnya substrat metabolik seperti oksigen, glukosa,

ataupun gangguan pada aliran darah yang membawanya. Kondisi ini sering terjadi pada

pasien yang mengalami hipoksia oleh karena kegagalan pulmonal atau pada pasien

dengan hipoglikemia yang lama. Kekurangan substrat metabolik tersebut menyebabkan

neuron-neuron pada lapisan korteks III dan V dan pada CA1 dan CA3 formasi

hipocampal mengalami kerusakan yang diperkirakan menyebabkan toksisitas asam amino

yang bersifat eksitasi. Pengeluaran neurotransmitter yang bersifat eksitasi yang

berlebihan pada reseptor N-metyl-D-aspartat (NMDA) menyebabkan perpindahan

intraseluler ion kalsium sehingga terjadi apoptosis sel. Oleh karena asam amino eksitasi

digunakan secara luas dalam komunikasi kortikal-kortikal, neuron-neuron yang paling

berisiko adalah yang menerima hubungan tersebut. Hubungan neuron satu dengan yang

lain terputus sehingga tidak mampu memberikan suatu respon behavioral yang bermakna

(Posner et al, 1980).

Pada pasien dengan koma dalam, status pupil menjadi satu-satunya kriteria

penting yang dapat membedakan antara kelainan metabolik dengan lesi struktural.

Refleks pupil yang bertahan, sekalipun terdapat depresi nafas, okulosefalik yang tidak

responsif, rigiditas deserebrasi, atau flasiditas motorik, mungkin menunjukkan suatu

koma metabolik.

18

Bola mata sering kali bergerak kemana-mana pada koma metabolik yang ringan

dan terfiksasi pada koma dalam. Adanya deviation conjugee atau pergerakan bola mata

diskonjugat menunjukkan adanya lesi struktural. Namun gerakan konjugat ke arah bawah

atau ke atas dapat terjadi pada koma metabolik maupun koma diensefalik.

Pasien dengan koma metabolik secara umum menunjukkan dua abnormalitas

motorik yaitu gangguan tenaga, tonus refleks yang nonspesifik seperti kejang fokal atau

general, yang kedua adalah gerakan yang tidak disengaja yang khas. Gerakan bola mata

dan aktivitas motorik inipun kurang adekuat untuk membedakan koma metabolik dengan

diensefalik (Posner et al, 1980).

Koma Diensefalik

Pada koma diensefalik fungsi korteks serebri adalah baik tetapi karena terdapat gangguan

pada ARAS menyebabkan kesadaran tidak bisa dibangkitkan. Koma diensefalik yang

dapat ditimbulkan oleh adanya proses patologis supratentorial dan infratentorial. Proses

patologis supratentorial akan menimbulkan “pressure cone” yaitu inkarserasi uncus pada

incisura tentorial, dimana proses ini dapat disebabkan oleh adanya tumor, hematoma,

ataupun abses.

Pada proses patologis infratentorial dapat menimbulkan terjepitnya tonsil serebelli

pada foramen magnum. Hal ini biasanya disebabkan oleh infark batang otak rostral,

kontusio serebri, tumor serebelli, atau arachnoiditis yang akhirnya akan menimbulkan

sumbatan lintasan CSF.

Pada koma diensefalik supratentorial dapat dilihat gejala-gejala sebagai berikut:

- Bangkitan epilepsi

- Nyeri kepala

- Sindroma lobus temporalis/ sindroma lobus frontalis

- Papil edema

Pada koma diensefalik infratentorial dapat ditemui gejala-gejala sebagai berikut:

- Peningkatan tekana intrakranial

19

- Penurunan kesadaran

- Paralisi nervus kranialis dan defisit neurologi lain yang menunjukkan adanya

lateralisasi

- Tidak ditemui gejala sindroma otak organik

3.3 Peranan ARAS dalam Fisiologi Bangun Tidur

Susunan retikularis berhubungan dengan luas ekspresi perilaku kewaspadaan, perhatian

hingga siklus tidur. Hilangnya pengaruh susunan retikuler asenden dapat menimbulkan

seseorang tertidur. Pusat tidur diperkirakan terdapat di dalam formasio retikularis yaitu

diantara pons bagian bawah dan bagian atas dari medulla oblongata. Pada akhirnya,

dipostulasikan bahwa tidur disebabkan secara aktif oleh aktivitas perangsangan terhadap

pusat tidur di dalam batang otak (deaktivasi retikuler aktif) atau secara pasif oleh

penekanan pengaruh susunan retikuler asenden (deaktivasi retikuler pasif). Suatu keadaan

koma permanen, akibat adanya cedera otak, mungkin disebabkan oleh kerusakan pada

formasio retikularis (hilangnya pengaruh asenden) di dalam jalur retikuler asenden. Lesi

pada bagian bawah batang otak mungkin menimbulkan koma yang dalam, sedangkan lesi

formasio retikularis batang otak bagian atas mungkin tidak menyebabkan terjadinya

koma yang terlalu dalam (Noback, 1993).

Ditinjau dari sudut derajat kesadaran, tidur adalah suatu keadaan dimana derajat

kesadaran berada di bawah awas waspada. Namun demikian tidur bukanlah suatu

manifestasi gangguan kesadaran. Tidur merupakan keadaan fisiologis yang ditentukan

oleh aktivitas bagian-bagian tertentu dari substansia retikularis. Pada saat tidur terjadi

suatu proses aktif yang merupakan aktivitas sinkronisasi bagian ventral substansia

retikularis medula oblongata. Sedangkan aktivitas bagian rostral batang otak (ARAS)

menghilangkan aktivitas tersebut, dengan diadakannya desinkronisasi keadaan tidur

diubah menjadi awas waspada.

Walaupun belum ada definisi pasti mengenai tidur, namun hal ini dapat dijelaskan

melalui pengamatan sebagai suatu kondisi dengan karakteristik berikut:

a. Hilangnya kesadaran yang reversibel

20

b. Munculnya secara spontan aktivitas ritmis otak

c. Hilangnya persepsi eksternal

d. Tertutupnya mata

e. Hilangnya tonus otot

Pada manusia tidur merupakan hal yang penting untuk memelihara fungsi motorik

dan Kognitif. Orang-orang yang mengalami insomnia akan mengalami kesulitan untuk

konsentrasi, gangguan daya ingat dan mudah lupa, lelah, depresi, bahkan kadangkala

ketidakstabilan emosi. Sebagai tambahan siklus tidur bangun juga mempengaruhi sistem

kekebalan tubuh (Shneerson, 2005).

Tidur merupakan aktivitas susunan saraf pusat yang berperanan sebagai “lonceng

biologis” yang memperlihatkan irama kehidupan yang sesuai dengan masa rotasi bumi

yang dinamakan irama sirkadian (circadian rhythm). Diduga penyebab tidur adalah

proses penghambatan aktif. Sebuah teori lama menyebutkan bahwa area eksitatori pada

batang otak bagian atas, yang disebut sebagai sistem aktivasi retikuler, mengalami

kelelahan setelah seharian terjaga dan oleh sebab itu menjadi tidak aktif. Keadaan ini

disebut dengan teori pasif dari tidur. Percobaan lain membuktikan sebuah teori baru

bahwa tidur disebabkan oleh suatu mekanisme penghambatan aktif. Hal ini dibuktikan

dengan suatu percobaan dengan melakukan pemotongan pada batang otak setinggi regio

midpontin dan berdasarkan hasil perekaman listrik otak, ternyata otak tidak pernah tidur.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa ada beberapa struktur yang terletak di bawah

midpontin pada batang otak yang diperlukan untuk menyebabkan tidur dengan cara

menghambat bagian-bagian otak yang lain. (Guyton, 1997)

21

Tabel 1: Neuropeptida dan siklus tidur-bangun

Sumber: www. Journals.prous.com

Adapun struktur-struktur yang berkaitan dengan siklus bangun tidur ini, yaitu:

1. Suprachiasmatic nuclei (SCN)

2. ARAS pada midpons dan mesensefalon dan neuron korteks serebri

3. Jalur serotonin yang dihasilkan oleh sistem raphe nuklei yang aktif saat

mengantuk dan fase NREM

4. Area parabrachial pons yang menghasilkan asetilkolin yang aktif pada fase REM

5. Locus Ceruleus (LC) sebagai yang merupakan tempat dari susunan saraf

adrenergik yang menghambat susunan saraf serotonergik dari sistem raphe

sehingga timbul kembali keadaan terjaga

6. Inti di thalamus dan hipotalamus yang berpengaruh pada fase REM

22

Suprachiasmatic Nuclei (SCN) merupakan struktur yang sangat kecil berbentuk

sayap, terdiri atas sepasang area sebesar kepala paku yang masing-masing berisi sekitar

10.000 sel saraf. Para peneliti mengatakan bahwa setiap sel saraf pada nukleus ini

berfungsi sebagai jam yang menimbulkan letupan iram bertanggung jawab terhadap

irama sirkadian dan mempromosikan suatu keadaan bangun dari tidur. Lesi yang

mengenai SCN berhubungan dengan gangguan mengantuk yang hebat. Letupan irama

sirkadian pada SCN ini mempengaruhi siklus bangun tidur melalui dua proses yaitu:

1. SCN mengatur pelepasan hormon melatonin yang merupakan penginduksi tidur

dari pineal body dengan irama sirkadian, dimana hormon tersebut sangat sensitif

terhadap kondisi lingkungan, terutama terhadap cahaya. Saat malam,

penghambatan SCN terhadap sintesa melatonin menurun sehingga hormon ini

akan banyak dikeluarkan dalam sirkulasi darah. Akibatnya melatonin akan

menekan aktivitas saraf pada SCN yang terkait dengan aktivasi kortikal dan

kondisi bangun.

2. Sedangkan neuron pada SCN yang menjaga kondisi bangun, normalnya saat siang

sampai sore hari dengan memproduksi suatu peptida yaitu prokinetisin yang

mengaktifkan jalur hypocretin/orexin.

Seseorang mampu tetap berada dalam keadaan terjaga berkat adanya aktivitas sel-

sel neuron di seluruh korteks serebri yang secara berkesinambungan oleh penggalak

kesadaran yaitu ARAS. Pada malam hari atas pengaruh SCN terjadi pelepasan melatonin

oleh glandula pinealis dengan hasil antaranya yaitu serotonin. Serotonin sendiri

digunakan oleh sistem nukleus raphae untuk menghambat aktivitas ARAS sehingga

timbul rasa mengantuk dan dimulai dengan fase tidur NREM. Serotonin akhirnya

memacu sistem kolinergik sehingga tidur memasuki fase REM. Aktivitas kolinergik yang

berlebihan dapat memacu kegiatan susunan saraf adrenergik. Manakala aktivitas

adrenergik cukup intens maka dapat menghambat kegiatan aktivitas serotonergik dan

kolinergik sehingga kegiatan ARAS meningkat kembali dan timbullah keadaan terjaga

(Goetz, 1999).

Tidur umumnya terjadi dalam siklus yang teratur dan dipengaruhi oleh dua proses

internal yang utama yaitu mekanisme homeostatik dan irama sirkadian. Selama siklus

23

sirkadian berlangsung, saklar ini bertanggung jawab atas terbuka atau tertutupnya

“gerbang tidur”. Dengan bekerjanya nukleus VLPO saat tidur, mereka akan menghambat

kerja nukleus yang membangunkan tuberomamillary. Demikian pula yang terjadi

sebaliknya pada kondisi bangun nukleus tuberomamillary menghambat kerja VLPO.

Hubungan timbal balik ini disebut dengan istilah ‘flip-flop”, dimana posisi sumbu saklar

berada di tengah-tengah sehingga kondisi bangun-tidur senantiasa stabil dengan masa

transisi yang minimal. Aktivitas otak saat tidur pun dapat direkam dengan EEG.

Perubahan gambaran EEG tersebut sesuai dengan tahapan-tahapan tidur.

Gambar 3.5: Struktur otak yang berperan dalam siklus tidur-bangun

Sumber:: www. Journals.prous.com

Tahap pertama sesuai dengan keadaan dimana seseorang baru saja terlena.

Seluruh otot menjadi lemas, kelopak mata menutupi mata, dan kedua bola mata bergerak

bolak-balik ke kedua samping. EEG pada tahap tidur pertama ini memperlihatkan voltage

gelombang alpha yang makin menurun frekuensinya (Goetz, 1999).

Keadaan tidur memasuki tahap kedua bila timbul sekelompok gelombang yang

berfrekuensi 14-18 siklus per detik pada aktivitas dasar yang berfrekuensi 3-6 siklus per

24

detik yang dikenal sebagai gelombang tidur (sleep spindle). Bola mata berhenti bergerak

tetapi tonus otot masih terpelihara.

Pada tahap tidur yang ketiga, EEG memperlihatkan gelombang dasar yang lambat

(1-2 siklus per detik) dengan sekali-kali timbul sleep spindles.

Pada tahap tidur keempat, terlihat hanya gelombang lambat saja tanpa sleep

spindles. Keadaan fisik pada tahap ketiga dan keempat adalah lemah lunglai karena tonus

otot sangat menurun.

Pada tahap kelima, tonus otot kembali meninggi, terutama rahang bawah. Bahkan

otot-otot anggota gerak dapat berkejang yang disertai dengan munculnya kembali

gerakan bola mata dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu tahapan ini dinamai

sebagai rapid eye movement sleep (REM sleep) atau paradoxal sleep. Sedangkan tahap

tidur pertama sampai keempat gerakan bola mata tidak secepat tahap kelima sehingga

dinamakan non-rapid eye movement sleep (NREM sleep). Pada tidur malam yang

berlangsung rata-rata 7 jam, kedua macam tidur diatas dapat berselingan 4-6 kali dengan

perbandingan 75-80% tidur lelap atau tidur NREM dan 20-25% tidur mimpi atau tidur

REM (Goetz, 1999; Guyton, 1997)

Tidur NREM mempunyai kaitan dengan metabolisme amine terutama 5-

hydroxitryptamine (serotonin) atau serotonergik, sedangkan REM diatur oleh mekanisme

adrenergik (Mardjono dan Sidharta, 2008).

Apabila seseorang kurang cukup menjalani tidur REM, maka esok harinya

kecenderungan tingkah laku menjadi hiperaktif, nafsu makan, serta libido yang

meningkat. Namun bila fase tidur NREM yang kurang maka esok harinya akan menjadi

kurang gesit.

Lesi pada pusat-pusat pencetus tidur dapat menyebabkan keadaan siaga yang terus

menerus. Lesi berbatas tegas di nuklei raphae menimbulkan keadaan siaga yang ekstrem.

Keadaan ini juga timbul bila ada lesi bilateral pada bagian mediorostral suprakiasma pada

hypothalamus anterior. Pada kedua keadaan ini, nuklei retikular eksitatori pada

mesensefalon dan pons bagian atas tampaknya terlepas dari hambatan. Sebaliknya,

kadang-kadang lesi di bagian anterior hypothalamus dapat menyebabkan timbulnya

25

keadaan yang sangat siaga sehingga dapat menyebabkan kematian karena kelelahan

(Guyton, 1997).

Seseorang yang tidur memiliki sejumlah ciri yang menyerupai penurunan

kesadaran yang patologis seperti somnolen, stupor, bahkan koma. Hal-hal tersebut

mencakup menguap, menutupnya kedua palpebra, deviasi ke atas, divergensi atau

gerakan bola mata, kehilangan tonus muskular, penurunan refleks-refleks tendon,

pernapasan yang tidak teratur. Walaupun terbangun dari tidur dalam, seseorang yang

normal mungkin kebingungan untuk beberapa saat. Namun demikian seseorang yang

tidur masih berespon terhadap stimulus yang tidak biasa, dan terdapat aktivitas mental

dalam bentuk mimpi yang meninggalkan jejak ingatan, dimana hal inilah yang

membedakannya dengan penderita stupor atau koma.

Hal terpenting yang membedakan kedua kondisi tersebut adalah, pada seseorang

yang tidur, jika diberi stimulus dapat terbangun kembali ke kesadaran normal. Ambilan

oksigen serebral tidak menurun selama seseorang tertidur, tidak seperti halnya yang

terjadi pada koma (Victor M & Ropper,2001).

3.3.1 Patologi Tidur

Berdasarkan pembagian dari Asosiasi Pusat Kajian Gangguan Tidur dan Kajian

Psikofisiologi Tidur, gangguan tidur dikelompokan menjadi empat bagian, yaitu:

1. Insomnia, ditandai dengan keluhan sulit untuk memulai tidur, mudah terjaga saat tidur

dan bangun pagi ssebelum waktunya. Sehingga sulit untuk memulai dan

mempertahankan tidur.

2. Excessive Sleepiness, Excessive Daytime Sleep (EDS), ditandai dengan tidur siang

berlebihan, sesekali didapatkan dengan dengan jumlah waktu tidur yang berlebihan

(hipersomnia), kesadarannya terganggu, kesiapsiagaan dan koordinasi gerakan menurun

setelah bangun tidur.

3. Circadian Sleep-Wake Rhythm Disorders, pada kelainan ini pola tidur dan bangun

tidak sesuai dengan irama sirkadian siang-malam. Akibatnya timbul rasa kelelahan,

26

mengantuk tidak pada waktunya, kesiapsiagaan dan penampilannya menurun setelah

bangun tidur.

4. Parasomnia, bentuk kelainan gerakan selama tidur atau kegiatan berlebihan dari fungsi

sistem saraf otonom saat tidur atau bangun tidur.

Insomnia

Kebutuhan tidur setiap orang bervariasi dan sesekali waktu mengalami kekurangan tidur

yang disebabkan oleh berbagai faktor. Kekurangan tidur yang berlangsung dalam waktu

lama dapat dikatakan sebagai suatu insomnia. Insomnia sementara waktu (transient)

menghilang dengan sendirinya (kembali normal) dalam waktu kurang dari tiga minggu.

Gangguan tidur dapat berupa kesulitan memulai dan mempertahankan tidur secara wajar.

Penyebab yang tersering dari transient insomnia ini adalah kecemasan akibat stress

mendadak, penyakit fisik dan perjalanan jauh. Insomnia yang sebenarnya adalah

gangguan berlangsung lama atau kronis, dibagi menjadi 4 bagian:

1. Insomnia akibat penyakit fisik yang menimbulkan rasa nyeri, sesak, batuk, nokturia

dan lain-lain. Keadaan ini sering dialami oleh para lansia.

2. Insomnia akibat masalah psikologik dan psikiatri yang merupakan bagian uatama dan

terbesar dari kasus insomnia. Terutama pada penderita dengan gangguan afektif dan

gangguan cemas.

3. Insomnia primer, suatu keadaan insomnia yang tidak diketahui secara jelas

penyebabnya, namun sepanjang hidupnya penderita mengalami tidur yang terbagi-bagi

dalam waktu yang singkat, disertai kelelahan di siang hari, mudah tersinggung, tegang

dan depresi somatik. Namun perlu diketahui, ada orang yang kebutuhan tidurnya

memang sedikit dan orang tersebut tidak mengalami keluhan meskipun tidur dalam

waktu yang singkat.

4. Insomnia akibat penyakit organik., misalnya sleep apneau, parasomnia.

Insomnia yang dapat menimbulkan kematian dilaporkan sebagai fatal familial insomnia,

ditandai oleh gejala insomnia yang tidak terobati, terdapat kelainan sistem saraf otonom,

kelainan motorik dan didapatkan adanya atrofi inti thalamus. Umur rata-rata penderita

27

adalah 49 tahun dan lamanya gangguan ini berlangsung hingga meninggal adalah 13

bulan.

Narkolepsi

Berdasarkan kriteria DSM IV, narkolepsi adalah suatu keadaan episode tidur singkat

yang rekuren dan tidak terkontrol yang sering disertai halusinasi hipnagogik atau

hipnopompik, katapleksi (tonus dan kekuatan otot yang menurun atau menghilang) dan

paralisis tidur.

Narkolepsi disebabkan adanya gangguan kontrol dan pengaturan tidur REM, yaitu

pada rekaman otak saat tidur didapatkan adanya pemendekan REM Latency yaitu hanya

berlangsung selama 10 menit, sedangkan siklus pada orang normal berlangsung hingga

90 menit. Keadaan ini sering diderita oleh sekelompok orang dari satu keluarga yang

diduga memilki kelaianan genetika. Pada semua kasus yang dilaporkan, didapatkan setiap

kasus memiliki genotip HLA-DR2 dan HLA-DQWI yang berlokasi pada kromosom 6,

dengan sedikit pengecualian. Hal ini disebabkan karena sepertiga penduduk di dunia

memiliki genotip tersebut, sehingga pemeriksaan tissue typing hanya memiliki nilai

eksklusi, bukan untuk menghasilkan diagnosis.

Gangguan Irama Sirkadian Tidur

Sebagian besar keluhan dari penderita gangguan irama sirkadian tidur adalah tidak dapat

tidur pada waktunya yang sesuai, sehingga penderita akan mengeluh tidak bisa tidur

(insomnia) atau bahkan terus meneus mengantuk. Penyebab yang tersering adalah

perubahan jadwal waktu bekerja, kesulitan menyesuaikan dnegan lingkungan baru dan jet

lag. Pergantian jadwal waktu bekerja menimbulkan kesulitan tidur, yaitu pemendekan

waktu tidur dan sering terbangun sehingga menimbulkan sulit berkonsentrasi, kelelahan

dan peningkatan angka kecelakaan kerja. Kemampuan penyesuaian dengan jam kerja

baru memang sangat individual, namun rata-rata terjadi penurunan setelah usia 40 tahun.

Perjalanan jauh melintasi meridian waktu juga dapat menimbulkan gangguan tidur yang

serupa dengan perubahan jadwal kerja dan keadaan ini akan diperburuk dengan

mengonsumsi alkohol.

28

Parasomnia

Gangguan tidur ini kebanyakan diderita oleh anak-anak, amat jarang terjadi pada usia

dewasa. Gangguan ini dapat dalam bentuk gangguan gerakan tidur (hypnic jerks,

bruxisme dan myoclonus) atau kegiatan berlebihan dari fungsi saraf otonom (detak

jantung yang meningkat, berkeringat, enuresis) ketika tertidur ataupun saat terbangun.

Hypnic jerk adalah gerakan atau hentakan dari anggota gerak atau tubuh pada saat

mulai tidur, dapat disertai dengan menangis, rasa seperti terjatuh atau melihat kilatan

cahaya. Gangguan ini tidak sampai mengganggu siklus tidur penderita, tetapi

kemungkinan dapat menghambat permulaan tidur (sleep latency). Hypnic jerk sering

terjadi sesudah berolahraga dan stress emosi. Keadaan ini masih dianggap normal dan

tidak diperlukan pengbatan khusus.

Gangguan perilaku tidur REM terjadi pada saat fase tidur REM dan sebagian

besar (60%) bersifat idiopatik, sisanya kemungkinan disebabkan oleh gangguan sistem

saraf pusat. Tonus otot yang seharusnya menghilang pada fase tidur REM, pada keadaan

ini cenderung meningkat sehingga penderita akan mendadak meloncat dan berlari dari

tempat tidur, menggigit atau bertingkah laku kasar. Penderita gangguan ini biasanya

adalah manula dekade ke 7 dan pria lebih sering daripada wanita.Kelainan sistem saraf

pusat yang mendasari antara lain demensia, gangguan pembuluh darah otak, kerusakan

pada batang otak ataupun multipel sklerosis. (Parkers, 1996)

29

BAB 4

RINGKASAN

- Susunan retikularis adalah susunan traktus-traktus yang bersifat nonspesifik,

multineuron, multisinaps), secara relatif difus dan mengintegrasi serta menghantarkan

sejumlah impuls-impuls yang bersifat asenden

- Susunan ini terdapat di seluruh susunan saraf pusat, pada medulla spinalis, batang

otak, serebellum, diensefalon dan hemisfer serebrum

- Mekanisme ARAS mengaktifkan sistem thalamokortikal disebabkan oleh adanya

jalur glutamatergik dorsal dan jalur kolinergik ventral serta jalur lain yang berperan

dalam pengaktifan ARAS, yaitu jalur dopaminergik, serotonergik, serta histaminergik

- Mekanisme relay sistem limbik oleh ARAS mempengaruhi korteks serebri

merupakan hal yang penting dalam fungsi kesadaran

- Kesadaran memperlihatkan dua segi yaitu derajat kesadaran dan kualitas kesadaran

- Ganguan kesadaran yang berat oleh karena gangguan neuron-neuron pengemban

kesadaran disebut dengan koma kortikal bihemisferik

- Gangguan kesadaran yang disebabkan oleh disfungsi ARAS disebut dengan koma

diensefalik yang dapat ditimbulkan oleh adanya proses patologis supratentorial dan

infratentorial

- Tidur merupakan aktivitas susunan saraf pusat yang berperanan sebagai “lonceng

biologis” yang memperlihatkan irama kehidupan yang sesuai dengan masa rotasi

bumi yang dinamakan irama sirkadian (circadian rhythm)

- “Lonceng biologis” yang mengatur irama sirkadian diduga terletak pada daerah

nuklues suprakiasma hypothalamus yang berkaitan dengan mata.

- Lesi pada pusat-pusat pencetus tidur dapat menyebabkan keadaan siaga yang terus

menerus

30

- Berdasarkan pembagian dari Asosiasi Pusat Kajian Gangguan Tidur dan Kajian

Psikofisiologi Tidur, gangguan tidur dikelompokan menjadi empat bagian, yaitu:

insomnia, excessive day-time sleepiness, circadian sleep-wake rhythm disorders,

parasomnia

31

DAFTAR PUSTAKA

Arslan, 2001. Neuroanatomical Basis of Clinical Neurology. New York: The

Parthenon Publishing Group.

Chusid, J.G. 1991. Neuroanatomi Korelatif dan Neurologi Fungsional.

Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Duus, P. 1996. Diagnosis Topik Neurologi: Anatomi, Fisiologi, Tanda, Gejala.

Edisi 2. Jakarta: EGC.

Ganong, W.F. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 20th Ed. Jakarta: Penerbit

Buku Kedokteran EGC.

Guyton, A.C., Hall, J.E. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 9th Ed. Jakarta:

Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Goetz, CG. 1999. Textbook of Clinical Neurology. Philadelphia: W.B Saunders

Company.

Mardjono, M., Sidharta, P. 2006. Neurologi Klinis Dasar. Jakarta: Penerbit Dian

Rakyat.

Mendoza E, Foundas. 2008. Clinical Neuroanatomy: A Neurobehavioral

Approach. New York: Springer Science&Bussiness Media.Inc.

Nieuwenhuys, et al. 2007. The Human Central Nervous System. Fourth edition.

Berlin: Auflage-Springer.

Noback, C.R., Demarest, R.J. 1993. Anatomi Susunan Saraf Manusia. Edisi 2.

Jakarta: EGC.

Ngoerah, I.G.N.G. 1991. Dasar-dasar Ilmu Penyakit Saraf. Surabaya: Airlangga

University Press.

Parkers, J D.1996. Neurology in Clinical Practice. Principle of Diagnosis and

Management Vol.II. Boston: Butter Worth-Hinemann.

32

Plum, F., Posner, J.B. 1980. The Diagnosis of Stupor and Coma. Third Edition.

Philadelphia: F.A.Davis Company.

Shneerson, Jhon M. 2005. Sleep Medicine: A Guide to Sleep and It’s Disorders.

2nd Ed. Oxford: Blackwell Publishing Ltd.

Sukardi, E. 1985. Neuroanatomia Medica. Jakarta: Penerbit Universitas

Indonesia.

Victor, Maurice., Ropper, Allan H. 2001. Adam’s and Victor’s Principles of

Neurology. 7th Ed. United States of America: The Mcgraw-Hill Companies Inc.

Zeman, Adam. 2001. Conciousness. (Review). Oxford: Oxford University Press.