BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. STROKE II.1.1.Definisi Stroke
merupakan suatu episode akut dari disfungsi neurologi
yang diduga disebabkan oleh iskemik atau perdarahan yang berlangsung ≥ 24 jam atau sampai meninggal, tetapi tanpa bukti yang cukup untuk diklasifikasikan (Sacco, 2013). Iskemik adalah merupakan kurangnya aliran darah ke otak sehingga mengganggu kebutuhan darah dan oksigen di jaringan otak (Sjahrir, 2003). Stroke iskemik adalah merupakan suatu episode disfungsi neurologi yang disebabkan oleh infark fokal serebri, medulla spinalis atau infark retina, hal ini diakibatkan terjadinya iskemik, berdasarkan patologi, gambaran imaging atau bukti objektif dari serebri, medulla spinalis atau retina sesuai dengan distribusi vaskular. Atau berdasarkan bukti klinis dari serebri, medulla spinalis atau retina iskemik bila menetap ≥ 24 jam atau sampai meninggal dan bukan karena penyebab lain (Sacco, 2013).
II.1.2 Epidemiologi Insidensi serangan stroke pertama ditemukan 80,2 per 100,000 (95%CI 73-87) disesuaikan dengan populasi dunia. Insidensi stroke karena emboli secara signifikan ditemukan lebih besar pada perempuan dibanding laki laki (p<0,001), sedangkan
insidensi stroke karena aterotrombosis
signifikan ditemukan lebih besar pada laki – laki dibanding perempuan (p<0,001). Kasus kematian akibat stroke diperoleh 9,5 % setiap 7 hari, 16,1% setiap 28 hari dan 29,9% setiap 1 tahun. Kasus kematian akibat stroke iskemik lebih rendah dibanding tipe lain (p<0,0001). Hipertensi merupakan faktor resiko yg penting, dan atrial fibrilasi merupakan penyebab utama pada stroke emboli. Penyebab stroke emboli adalah atrial fibrilasi ditemukan 206,76% ; kardiomiopati 22,8% ; abnormal interatrial septal 13,5% ; akut miokard infark 15,5% ; penyakit jantung valvular 9,3% ; penyakit sinoatrial kronik 5,2% dan endokarditis 2,1%. Dari 1,057 kasus stroke iskemik ditemukan 153 (14%) atherotrombosis ; 266 (25%) emboli ; 210 (20%) lakunar ; 16 (2%) disebabkan oleh penyakit yang ditentukan ; 412 (39%) penyebab pasti stroke iskemik tetapi tidak diketahui penyebabnya atau tidak dapat ditentukan. Insidensi serangan stroke pertama 212 per 100,000 populasi (95% CI 200-223) dan 80,2 per 100,000 populasi penduduk (95% CI 73-87). Pria memiliki satu setengah kali beresiko tinggi mengalami stroke aterothrombosis dan perempuan memiliki satu setengah kali lebih beresiko tinggi mengalami stroke emboli (Corso, 2013).
II.1.3.FAKTOR RESIKO Faktor resiko timbulnya stroke (Sjahrir, 2003). 1. Nonmodifiable risk factors a. Usia b. Jenis Kelamin c. Keturunan/genetik
2. Modifiable risk factors a. Behavioral risk factors -
Merokok -
Unhealthy diet: lemak, garam berlebihan, asam urat, kolesterol, kurang buah
-
Alkoholik -
Obat – obatan: narkoba (kokain), antikoagulansia, anti platelet, obat kontrasepsi
-
Aktifitas yang rendah
b. Physiological risk factors -
Penyakit hipertensi
-
Penyakit jantung
-
Diabetes mellitus
-
Infeksi/lues, arthritis, traumatic, AIDS, lupus
-
Gangguan ginjal
-
Kegemukan (obesitas)
-
Polisitemia, viskositas darah meninggi dan penyakit perdarahan
-
Kelainan anatomi pembuluh darah
II.1.4.Klasifikasi Stroke / Subtipe Stroke Dikenal bermacam – macam klasifikasi stroke, berdasarkan atas gambaran klinis, patologi anatomi, sistem pembuluh darah, dan stadiumnya (Misbach, 2011). a. Berdasarkan patologi anatomi dan penyebabnya 1. Stroke iskemik -
Transient ischemic attack (TIA)
-
Trombosis serebri
-
Emboli serebri
2. Stroke hemoragik -
Perdarahan intra serebral
-
Perdarahan subarakhnoid
b. Berdasarkan stadium / pertimbangan waktu 1. TIA 2. Stroke in evolution 3. Completed stroke
c. Berdasarkan sistem pembuluh darah 1. Sistem karotis 2. Sistem vertebro basilar
Klasifikasi subtipe stroke iskemik berdasarkan profil faktro resikonya, gambaran klinik, penemuan hasil imejing otak CT scan atau MRI, kardio imejing, dupleks imejing arteri ekstrakranial, arterigrafi dan pemeriksaan laboratorium. Klasifikasi berdasarkan TOAST (Trial of Org10172 in Acute Stroke Treatment) diuraikan sebagai berikut (Sjahrir, 2003). 1. Aterosklerosis arteri besar Gejala klinis dan adanya penemuan imejing otak yang signifikan > 50 % stenosis atau oklusi arteri besar di otak atau cabang arteri di korteks disebabkan oleh proses aterosklerosis. Gejala klinis adalah gangguan kortikal seperti hemiplegik afasia, neglek dan lain – lain, gangguan fungsi batang otak atau serebelum. Gambaran CT scan otak atau MRI menunjukkan adanya infark di kortikal, serebelum, batang otak atau subkortikal yang berdiameter lebih dari 1,5 cm dan potensinya berasal dari aterosklerosis arteri besar. Hal ini harus didukung oleh pemeriksaaan dupleks imejing atau arteriografi yang menunjukkan stenosis > 50%. Penyempitan aterosklerosis sering didapati pada permulaan pangkal arteri karotis interna di leher, ujung proksimal cabang MCA dan lain – lain.
2. Kardioembolism Oklusi arteri disebabkan oleh embolus dari jantung. Sumber embolus dari jantung terdiri dari resiko tinggi (high risk) dan resiko sedang (medium risk). Sedikitnya ada satu penyebab embolus dari jantung. Gejala klinis atau imejing otak sama dengan jenis aterosklerosis arteri besar. a. Resiko tinggi -
Prostetik katub mekanik
-
Mitral stenosis dengan atrial fibrilasi
-
Atrial fibrilasi
-
Atrial appendage thrombus
-
Sick sinus syndrome
-
Miokard infark baru < 4 minggu
-
Trombus ventrikel kiri
-
Kardiomiopati dilatasi
-
Segmen ventrikular kiri akinetik
-
Atrial myxoma
-
Infeksi endokarditis
b. Resiko sedang -
Prolapsus katub mitral
-
Kalsifikasi annulus mitral
-
Mitral stenosis tanpa atrial fibrilasi
-
Turbulensi atrial kiri
-
Aneurisma septal atrial
-
Paten foramen ovale
-
Atrial flutter
-
Lone atrial fibrillation
-
Katub kardiak bioprostetik
-
Trombotik endokarditis nonbakteril
-
Gagal jantung kongestif
-
Segmen ventrikular kiri hipokinetik
-
Miokard infark > 4minggu, < 6 bulan.
3. Oklusi pembuluh darah kecil Oklusi arteri kecil sering juga disebut infark lakunar. Pasien harus mempunyai satu gejala klinis sindrom lakunar dan tidak mempunyai gejala ganggguan disfungsi kortikal serebral. Pasien biasanya mempunyai gambaran CT scan atau MRI otak yang normal atau infark lakunar dengan diameter < 1,5 cm di daerah batang otak atau subkortikal. Disini tidak tampak adanya potensi kelainan jantung penyebab terjadinya emboli.
4. Stroke akibat dari penyebab lain yang menentukan Kategori ini jarang didapat. Pemeriksaan klinis atau CT scan atau MRI menunjukkan gejala stroke, tetapi tanda – tanda kelianan jantung untuk embolism atau kelainan aterosklerosis arteri besar tidak ditemukan.
Pemeriksaaan diagnostik lain seperti arteriografi atau tes darah dapat menunjukkan adanya kelainan yang mendukung penyebab terjadinya stroke.
5. Stroke akibat dari penyebab lain yang tidak dapat ditentukan Disini penyebab stroke tidak dapat ditentukan meskipun pemeriksaan telah dibuat secara lengkap.
Stroke mempunyai tanda klinis spesifik, tergantung daerah otak yang mengalami iskemia atau infark. Serangan pada beberapa arteri akan memberikan kombinasi gejala yang lebih banyak. Infark serebri terdiri atas empat subtipe(Sjahrir 2003, Misbach 2011). 1. Total anterior circulation infarct (TACI) Gambaran klinik: -
Hemiparases dengan atau tanpa gangguan sensorik (kontralateral sisi lesi)
-
Hemianopia (kontralateral sisi lesi)
-
Gangguan
fungsi
luhur:
disfasia,
hemineglect, agnosia, apraxia.
2. Partial anterior circulation infarct (PACI) Gambaran klinik: -
Defisit motorik / sensorik dan hemianopia
gangguan
visuospasial,
-
Defisit motorik / sensorik disertai gejala fungsi luhur
-
Gejala fungsi luhur dan hemianopia
-
Defisit motorik / sensorik murni yang kurang ekstensif dibanding infark lakunar
-
Gangguan fungsi luhur saja
3. Posterior circulation infarct (POCI) Gambaran klinik: -
Disfungsi saraf otak, satu atau lebih sisi ipsilateral dan gangguan motorik / sensorik kontralateral -
Gangguan motorik / sensorik bilateral
-
Gangguan gerakan konjugat mata (horizontal atau vertikal)
-
Disfungsi serebelar tanpa gangguan long tract ipsilateral
-
Isolated hemianopia atau buta kortikal
4. Lacunar infarct (LACI) Gambaran klinik: -
Tidak ada defisit visual
-
Tidak ada gangguan fungsi luhur
-
Tidak ada gangguan fungsi batang otak
-
Defisit maksimum pada satu cabang arteri kecil
-
Gejala:
pure
hemiparesis.
motor
stroke,
pure
sensory
stroke,
ataksik
II.1.5.Patofisiologi Proses patologik pada pembuluh darah otak, dapat berupa penyumbatan lumen pembuluh darah oleh trombosis atau emboli, pecahnya dinding pembuluh darah otak menyebabkan perdarahan, perubahan permeabilitas dinding pembuluh darah dan perubahan kecepatan maupun kualitas darah sendiri. Perubahan dinding pembuluh darah otak serta komponen lain dapat bersifat primer. Selain itu proses patologi dapat terjadi sekunder yang disebabkan oleh proses lain seperti peradangan arteriosklerosis, hipertensi dan diabetes mellitus. Iskemik otak dapat bersifat fokal atau global. Terdapat perbedaan etiologi keduanya. Pada iskemik global aliran otak secara keseluruhan menurun akibat tekanan perfusi misalnya karena syok irreversible akibat henti jantung, perdarahan sistemik yang masif, fibrilasi atrial berat dan lain – lain. Sedangkan iskemik fokal terjadi akibat menurunnya tekanan perfusi otak regional. Kegiatan ini disebabkan oleh sumbatan atau pecahnya salah satu pembuluh darah otak di daerah sumbatan atau tertutupnya aliran darah sebagian atau seluruh lumen pembuluh darah otak. Sebagai akibat penutupan aliran darah ke bagian otak tertentu, maka terjadi serangkaian proses patologik pada daerah iskemik. Perubahan ini dimulai di tingkat seluler, berupa perubahan fungsi dan struktural sel yang diikuti kerusakan pada fungsi utama serta integritas fisik dari susunan sel, selanjutnya akan berakhir dengan kematian neuron. Selain itu terjadi pula perubahan ekstraseluler karena peningkatan pH jaringan serta kadar gas darah.
Keluarnya zat neurotransmitter (glutamat) serta metabolisme sel – sel yang iskemik, disertai kerusakan sawar darah otak /blood brain barrier (BBB). Seluruh proses ini merupakan perubahan yang terjadi pada stroke iskemik. Pada infark serebri yang cukup luas, edema serebri timbul akibat kegagalan energi dari sel – sel otak dengan akibat perpindahan elektrolit (Na+,K+) dan perubahan permeabilitas membran serta gradasi osmotik. Akibatnya terjadi pembengkakan sel atau oedem sitotoksik. Keadaan ini terjadi pada iskemia berat dan akut seperti hipoksia dan henti jantung. Selain itu edema serebri dapat juga timbul akibat kerusakan sawar otak yang mengakibatkan permeabilitas kapiler rusak, sehingga cairan dan protein bertambah mudah memasuki ruangan ekstraseluler sehingga menyebabkan edema vasogenik. Efek dari edema jelas menyebabkan peningkatan tekanan intrakranial dan akan memperburuk iskemi otak. Secara umum daerah regional otak yang iskemik terdiri dari bagian inti (core) dengan tingkat iskemia terberat dan berlokasi di sentral. Daerah ini akan menjadi nekrotik dalam waktu singkat jika tidak ada reperfusi. Sedangkan diluar daerah core iskemik terdapat daerah penumbra iskemik, dimana sel – sel otak dan jaringan pendukungnya belum mati akan tetapi sangat berkurang fungsi – fungsinya dan menyebabkan juga defisit neurologis. Tingkat iskemiknya makin ke perifer makin ringan. Daerah penumbra iskemik, diluarnya dapat dikelilingi oleh suatu daerah hiperemik akibat adanya aliran daerah kolateral atau luxury perfusion area. Daerah penumbra iskemik inilah yang menjadi sasaran terapi stroke iskemik akut
supaya dapat direperfusi dan sel – sel otak berfungsi kembali, dan jika terjadi reperfusi maka daerah penumbra dapat berangsur angsur mengalami kematian (Misbach, 2011). Iskemik otak mengakibatkan perubahan dari sel neuron otak secara bertahap (Sjahrir. 2003). Tahap 1: a. Penurunan aliran darah b.Pengurangan O2 c.Kegagalan energi d. Terminal depolarisasi dan kegagalan homeostasis ion. Tahap 2: a. Eksitoksitas dan kegagalan homeostasis ion b.Spreading depresion Tahap 3:
Inflamasi
Tahap 4:
Apoptosis
II.1.6. Anatomi Vaskular
Gambar 1. Sirkulus Willisi Dikutip dari Maas MB, Safdieh J. 2009. Ischemic Stroke: pathophysiology and principles of Localization. Neurology Board Review Manual;13: 1 – 16.
Otak membutuhkan banyak oksigen. Berat otak hanya 2,5 % dari berat badan seluruhnya, namun oksigen yang dibutuhkan hampir mencapai 20% dari kebutuhan badan seluruhnya. Oksigen ini diperoleh dari darah. Pada keadaan normal, darah yang mengalir ke otak (CBF = cerebral blood flow) adalah 50 – 60 ml/100 g otak /menit. Suplai darah ke otak melalui dua pasang arteri, yaitu arteri vertebralis (kanan dan kiri) dan ICA (kanan dan kiri). Arteri vertebralis menyuplai darah ke area belakang dan area bawah dari otak, sampai di tempurung kepala. Sedangkan ICA menyuplai darah ke area depan dan area bagian atas otak. Sistem karotis
dikenal sebagai sirkulasi anterior dan vertebrobasiler dikenal sebagai sirkulasi posterior. Arteri karotis kanan berasal dari bifurkasio arteri innominata sedangkan yang kiri berasal dari arkus aorta. Arteri karotis komunis sinistra dipercabangkan langsung dari arkus aorta sebelah kiri, sedangkan arteri karotis komunis dekstra dipercabangkan dari arteri innominata (brachiocephalica). Percabangan dari kedua arteri ini sering disebut bifurkasio karotis mengandung karotid body yang berespon terhadap kenaikan tekanan parsial oksigen arteri (PaO2), aliran darah, PH, arterial dan penurunan PaCO2 serta suhu tubuh (Gofir, 2009). Ada tiga sirkulasi yang membentuk sirkulus willisi di otak. Ketiga sirkulasi tersebut adalah: 1. Sirkulasi anterior, terdiri dari middle cerebral artery (MCA), anterior cerebral artery (ACA) dan arteri komunikans anterior yang menghubungkan kedua ACA 2. Sirkulasi posterior yang terdiri dari PCA 3. Arteri komunikans posterior yang menghubungkan MCA dengan PCA. Kegunaan sirkulus willisi ini adalah untuk proteksi terjaminnya pasokan darah ke otak apabila terjadi sumbatan di salah satu cabang. Misal bila terjadi sumbatan parsial pada proksimal dari anterior cerebral artery kanan, maka arteri serebri kanan ini akan menerima darah dari arteri karotis komunis lewat ACA kiri dan anterior communicating artery (Modul Neurovaskular Perdossi, 2009).
Anterior cerebral artery memperdarahi daerah medial hemisfer serebri, lobus frontal bagian superior dan lobus parietal bagian superior. Middle cerebral artery memperdarahi daerah frontal inferior, parietal inferolateral dan lobus temporal bagian lateral. Posterior cerebral artery memperdarahi lobus oksipital dan lobus temporal bagian medial. Batang otak diperdarahi secara eksklusif dari sirkulasi posterior. Medula oblongata menerima darah dari arteri vertebralis melalui arteri perforating medial dan lateral, sedangkan pons dan midbrain (mesensefalon) menerima darah dari arteri basilaris lewat cabangnya yaitu arteri perforating lateral dan medial. Serebelum mendapat darah dari tiga pembuluh darah serebelar, yaitu: 1.
posterior inferior cerebellar artery (PICA) yang merupakan akhir dari cabang arteri vertebralis
2.
anterior inferior cerebellar artery (AICA) yang merupakan cabang pertama dari arteri basilaris
3.
superior cerebellar artery (SCA) yang merupakan cabang akhir dari arteri basilaris.
Basal ganglia diperdarahi oleh arteri lentikulostriata kecil percabangan dari MCA, talamus diperdarahi oleh arteri perforating thalamo geniculata yang merupakan cabang dari PCA. Cabang intrakranial pertama dari ICA adalah arteri ophtalmika dan cabang pertama dari arteri basilar adalah AICA.
Gambar 2.Diagram Koronal. Menunjukkan teritori pembuluh darah utama di otak. ACA = Anterior cerebral artery; MCA = middle cerebral artery; PCA = posterior cerebral artery. Dikutip dari Maas MB, Safdieh J. 2009. Ischemic Stroke: pathophysiology and principles of Localization. Neurology Board Review Manual;13: 1 – 16.
1.Anterior Cerebral Artery (ACA) Anterior cerebral artery mensuplai 3/4 permukaan medial lobus frontalis, termasuk permukaan orbita media, frontal, bagian atas permukaan lateral hemisfer serebri dan 4/5 korpus kalosum. Percabangan bagian dalam berasal dekat sirkulus willisi yaitu proksimal atau distal pada anterior communicating artery , nukleus kaudatus bagian anterior dan globus pallidus anterior. Oleh karena itu ACA dibagi tiga cabang besar yaitu arteri lentikulostriata media, percabangan pericallosal ke corpus callosum dan percabangan ke hemisfer serebri. Anterior cerebral artery berasal dari ICA, dibagi atas 3 segmen yaitu:
1. A1 berasal dari arteri karotid interna ke anterior communicating artery 2. A2
berasal
dari
anterior
communicating
artery
ke
arteri
callosalmarginal 3. A3 berasal dari bagian distal arteri callosalmarginal Karakteristik klinis pada infark di daerah ACA meliputi defisit motorik dan sensorik kontralateral dimana bagian lengan lebih ringan dibanding tungkai, deviasi mata dan kepala kearah lesi, afasia motorik transkortikal, gangguan prilaku, disartria (Ropper,2005).
2.Middle Cerebral Artery (MCA) Middle cerebral artery adalah satu dari 3 pasang arteri terbesar yang mensuplai darah ke otak. Middle cerebral artery berasal dari arteri karotid interna yang merupakan arteri terbesar dari 2 percabangan terminal utama yaitu MCA dan ACA dan berlanjut ke sulkus lateralis dan memberi percabangan ke korteks serebri. Middle cerebral artery mensuplai sebagian besar permukaan lateral hemisfer, yaitu bagian superior lobus parietalis dan bagian inferior lobus temporalis dan lobus oksipitalis, juga mensuplai kapsula interna dan basal ganglia. Middle cerebral artery dibagi atas 4 segmen yaitu 1. M1 dari asal ke bifurkasio 2. M2 dari bifurkasio ke percabangan korteks
3. M3 percabangan opercular 4. M4 penggabungan cabang – cabang fissura sylvian pada permukaan hemisfer lateral dari hemisfer serebri.
Karakteristik klinis yang didapati pada infark di daerah MCA meliputi: hemiplegia kontralateral, hemianestesi dan hemianopsia homonim, deviasi kepala dan mata ke arah lesi, afasia global dan anosognosia (Ropper, 2005).
3.Posterior Cerebral Artery (PCA) Posterior cerebral artery adalah merupakan cabang terminal arteri basilaris
dan
mensuplai
lobus
oksipital
dan
lobus
temporalis
posteromedial. Posterior cerebral artery dibagi atas 4 segmen yaitu: 1.
P1 dari akhir arteri basilaris ke posterior communicating artery dalam sisterna interpeduncularis. Dikenal sebagai percabangan interpeduncularis yang berasal dari bifurkasio basilar emperdarahi red nukleus, substansia nigra bilateral, pedunkulus serebri media, saraf okulomotorius dan troklearis,
substansia
reticular
upper
brainstem,
fasikulus
longitudinal medial dan lemniskus medialis. 2.
P2 berawal dari posterior communicating artery dibagi atas dua segmen yaitu anterior dan posterior.
Dikenal
dengan
percabangan
thalamo
perforata
yang
memperdarahi thalamus bagian inferior, medial dan anterior. Percabangan medialnya memperdarahi pedunkulus serebri, lateral tegmentum, korpora quadrigemina dan glandula pinealis. Bagian percabangan terminalnya memperdarahi lobus temporal dan lobus oksipital medial. 3. P3 segmen quadrigeminal P1 4. P4 segmen korteks Karakteristik klinis yang bisa didapati pada infark di daerah PCA meliputi: sindroma weber, sindroma benedikta, sindroma claude, gangguan pergerakan ekstrapiramidalis (Ropper, 2005).
4.Brain Stem Sekitar 82% kejadian stroke diakibatkan oleh iskemik. Karakteristik klinis yang
didapati
pada
stroke
didaerah
brainstem
hemiparese, disfagia, diplopia, ataksia (Ropper, 2005).
5.Cerebellum Cerebellum disuplai oleh 3 pembuluh darah yaitu: 1.arteri serebelli superior 2.arteri serebelli inferior anterior 3.arteri serebelli inferior posterior
adalah
disartria,
Karakteristik klinis pasien dengan infark di serebelli terdiri dari penurunan kesadaran sampai koma, vertigo, ataksia, disartria, disfagia, inkoordinasi (Ropper, 2005).
II.2.Edema Serebri Edema serebri merupakan cairan yang bertambah didalam jaringan otak.Oedem sitotoksik terjadi dalam beberapa menit pada ischemic core, terutama diakibatkan oleh kegagalan energi dan depolarisasi membran anoxic dengan akumulasi intraseluler Na+akibatnya terjadi influks cairan dan pembengkakan sel. Sedangkan faktor utama pada edema vasogenik adalah karena rusaknya BBB, akibatnya permeabilitas meningkat, cairan dan protein pindah dari ruangan intravaskular ke interstitial dan intraselular. Perpindahan ion – ion dan cairan ke dalam sel
selama
pembentukan edema sitotoksik menciptakan gradient baru pada Na+ antara intravaskular dan ekstraselular, yang nantinya dapat menyebabkan transcapillary electrolyte dan transport cairan ke dalam parenkim otak. Rusaknya BBB ditambah dengan adanya ion – ion dan protein yang pindah dari intravaskular ke dalam ruang ekstravaskular, pada akhirnya akan menyebabkan terjadinya peristiwa edema vasogenik (Bardutzky, 2007).
II.3. Cerebral Blood Flow Penggunaan energi otak dan aliran darah otak bergantung pada derajat aktivitas neuron. Disini berperan proses autoregulasi, yaitu kapasitas sirkulasi serebral dalam mempertahankan level secara konstan CBF terhadap perubahan tekanan darah. Cerebral blood flow (CBF) normal adalah 50 – 60 ml/100 gr otak/ menit. Mean flow velocity (MFV) di otak bervariasi antara 40 – 70 cm/detik. Apabila CBF meninggi atau arteri menyempit maka kecepatan segmen arteri akan meninggi (Sjahrir, 2003). CBF = CPP = MABP – ICP CVR
CVR
Gambar 3. Diagram mekanisme regulasi dari cerebral blood flow. Dikutip dari Peng T. 2008. Signal processing methods for the analysis of cerebral blood flow and metabolism. Oxford University.
II.4. Terapi Osmotik Diuretik osmotik bekerja dengan menciptakan suatu gradien osmotik antara parenkim otak dengan pembuluh darah. Saat gradien osmotik berkurang maka efektivitas dari diuretik osmotik juga akan berkurang. Agen osmotik yang paling sering digunakan adalah manitol, sebuah agen osmotik intravaskular yang dapat menarik cairan dari jaringan otak baik yang edema ataupun non edema. Manitol juga dapat meningkatkan preload jantung dan CPP juga dapat menurunkan tekanan intrakranial (TIK) melalui autoregulasi serebri. Manitol menurunkan viskositas darah, menyebabkan vasokonstriksi dan menurunkan volume serebrovaskular. Target osmolalitas serum direkomendasikan 300 – 320 mOsm/kg (Broderick, 2007). Efek manitol pada serum osmolalitas terjadi, dimana setelah bolus tunggal maka manitol di distribusikan ke seluruh cairan ekstrasel dalam waktu 2 – 3 menit dan diperoleh adanya kenaikan akut osmolalitas ekstraseluler akibat adanya manitol sehingga menyebabkan masuknya air dari kompartemen intraselular. Hal ini mengembalikan keseimbangan osmotik antara kompartemen intraseluler dan ekstraseluler. Pergeseran cairan ini juga menyebabkan konsentrasi serum natrium menurun sementara. Di ginjal, manitol bertindak sebagai diuretik osmotik yang mengakibatkan ekskresi besar pada cairan (Keyrouz, 2008).
II.5. Manitol Manitol adalah struktur kimia 1,2,3,4,5,6 hexanehexol
atau C6H8(OH)6
dan berat molekul 182 yang secara luas digunakan sebagai diuretik osmotik.
Gambar 4. Struktur kimia Manitol Dikutip dari wikipedia.”Mannitol”. 05 Januari 2014.http://id.wikipedia.org/wiki/URL
Manitol juga merupakan isomer dari sorbitol yang biasanya disintesis oleh hidrogenasi glukosa dan tersedia dalam berbagai bubuk kristal putih dan bentuk granular yang semuanya larut dalam air. Infus manitol bersifat asam dan dapat mengkristal jika disimpan pada suhu kamar dan dapat dibuat larut lagi dengan pemanasan. Dan karena berat molekul 182 maka manitol bebas disaring melalui tubulus ginjal, namun karena tidak diserap terus menjadi osmotik aktif dalam tubulus. Hal inilah yang menyebabkan aksinya sebagai diuretik osmotik. Manitol mencegah penyerapan normal air
dengan
kekuatan
osmotik
sehingga
volume
urin
meningkat.
Peningkatan laju aliran urin ini mengurangi Na+
serta reabsorbsi air
(Shawkat 2012 ; Tavakkoli 2011). Untuk efek sistemik, manitol harus diberikan secara parenteral. Manitol biasanya diberikan dalam larutan 20 % dalam dosis bolus. Efek maksimum terjadi dalam waktu sekitar 60 menit dengan total efek dapat berlangsung 3 - 4 jam. Pemberian bolus meminimalkan hemokonsentrasi dan memperpanjang efek. Bolus 0,25 – 0,5 g/kg diberikan selama 10 – 20 menit dan dapat digunakan berulang (Reily 1997). Edema serebral terlibat dalam berbagai macam penyakit saraf seperti iskemia otak, perdarahan otak, trauma otak dan tumor otak atau abses otak. Diuretik osmotik terutama manitol adalah salah satu agen osmotik yang banyak digunakan dalam penanganan edema serebral. Selain untuk menurunkan tekanan intrakranial dengan cara mengurangi kadar
air
keseluruhan
dan
volume
cairan
serebrospinal
dengan
mengurangi volume darah melalui konstriksi, manitol juga dapat meningkatkan perfusi otak dengan mengurangi viskositas. Infus larutan hipertonik manitol dapat dengan cepat mengurangi cairan otak dengan menciptakan
gradien
osmotik
antara
otak
dan
plasma
(Zeng
2010;Bereczki 2000). Manitol dapat menginduksi peningkatan cardiac output dan tekanan pengisian serta peningkatan sementara tekanan arterial dan tekanan perfusi
otak.
Cardiac
output
dapat
meningkat
30%
sehingga
menyebabkan
aliran
darah
otak
meningkat
juga
meningkatkan
transportasi oksigen sistemik maupun serebral (Castillo, 2009). Manitol pada kebanyakan organ didistribusikan dengan cepat pada ruang ekstraseluler. Pada otak normal dengan BBB yang intak, bagaimanapun manitol ditemukan pada ruang intravaskular. Hal ini menciptakan adanya osmotic gradient yang menghasilkan pergerakan air keluar dari intraseluler dan interstitial di otak ke pembuluh darah. Walaupun BBB mengalami kerusakan atau terganggu, osmotic gradient akan tetap berlangsung dan manitol dapat tetap mengurangi total volume otak. Manitol dapat secara cepat membawa air ke ruang ekstraseluler meningkatkan volume plasma. (Keyrouz, 2008)
II.6.Transcranial Doppler Transcranial doppler merupakan suatu alat diagnostik yang non invasif yang dapat digunakan untuk mengevaluasi karakteristik aliran darah pembuluh darah intraserebral melalui regio tulang kranium yang tipis. Pemeriksaan TCD berdasarkan pada prinsip dasar yang sama seperti doppler ekstrakranial, yaitu suatu sinyal yang dipancarkan dari probe dan dipantulkan ke objek yang bergerak (sel darah merah) dan frekuensi dari sinyal yang dipantulkan akan dialihkan dalam proporsi langsung ke kecepatan (velocity) dari objek yang bergerak (prinsip doppler). Bila pembuluh darah sempit apapun penyebabnya maka kecepatan
aliran
darah meningkat agar darah dapat melewati lumen pembuluh darah yang sempit tadi. Peningkatan kecepatan itu dideteksi oleh TCD. Kecepatan juga meningkat bila ada peningkatan aliran darah sehubungan dengan kontribusi kolateral terhadap teritori vaskular yang lain. Gangguan hemodinamik
memperberat
autoregulasi
arteri
dalam
otak
dan
mengganggu perkembangan sirkulasi kolateral dan aliran kompensasinya. Hemodinamik sirkulasi serebrovaskular yang dinilai adalah mean flow velocity (MFV) dan pulsatility index (PI) (Demikarya 2008, Alexandrov 2004).
Gambar 5. Posisi transduser pada transcranial sonographic. Dikutip dari: Alexandrov AV. 2004. Intracranial Cerebrovascular ultrasound examination techniques. In: Alexandrov AV. Cerebrovascular ultrasound in stroke prevention and treatment. Blackwell Publishing
Transcranial doppler menunjukkan Gosling pulsatility index (PI). Dimana PI menunjukkan tingginya resistensi pembuluh darah, hal ini seiring dengan peningkatan tekanan intrakranial. Peningkatan TIK
mempengaruhi bentuk gelombang, menunjukkan dengan meningkatnya PI dan apabila peningkatan TIK terus menekan perfusi, maka akan terjadi penurunan pada CBF velocity.
Pulsatility index dianggap normal bila
nilainya 0,8 – 1,2. Dan pulsatility digambarkan dengan bentuk dari gelombang spektral. Bila nilai PI < 0,8 dikarenakan penurunan resistensi perifer atau downstream sampai high grade stenosis, dikarenakan aliran darah yang rendah. Penting diingat bahwa TCD hanya mengukur mean flow velocity serebral (cerebral blood flow velocity), hal ini dikarenakan bila flow atau aliran masih konstan, sementara diameter pembuluh darah menurun, maka flow velocity (FV) akan meningkat (Alexandrov, 2004).
Gambar 6.waveform, identifikasi arah aliran, velositas, kedalaman insonasi (depth), kecepatan sweep dan pengaturan power. 1 menunjukkan early systolic, 2 late systolic, 3 bentuk gelombang (tajam atau datar), 4 perbedaan systolic/diastolic velocity Dikutip dari: Alexandrov AV. 2004. Intracranial Cerebrovascular ultrasound examination techniques. In: Alexandrov AV. Cerebrovascular ultrasound in stroke prevention and treatment. Blackwell Publishing
Tabel 1 . Guidelines TCD normal
Dikutip dari Kassab MY. 2007. Transcranial Doppler: an Introduction for Primary CarePhysicians. Journal of the American Board of Family Medicine: JABFM; 20(1): 65 – 71.
Transcranial doppler memiliki positive predictive value> 80% sehingga membuat TCD dijadikan sebagai alat yang dapat menilai kejadian serebrovaskular pada pasien dengan resiko stroke (Kassab, 2007).
II.7 Kerangka Teori
II.8. Kerangka Konsep
