Mekanisme Sakit Kepala

Mekanisme Sakit Kepala Sherly Liyo – 10.2010.271 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana (UKRIDA) 2011 Jl.Arjuna Utara no.6 Jakarta 11510 [email protected]

Pendahuluan Kerja sistem saraf adalah mengatur aktivitas motorik dan sensorik, perilaku instinktif dan dipelajari. Sistem saraf terdiri dari sistem saraf pusat dan tepi. SSP merujuk pada otak dan korda spinalis, bertugas memproses informasi sensorik, sedangkan SST terdiri atas reseptor sensorik dan efektor motorik. Reseptor sensorik terletak pada organ bertugas mendeteksi perubahan lingkungan luar atau dalam tubuh, serta mengkomunikasikannya pada SSP melalui saraf sensorik aferen.1 Otak mendapatkan informasi mengenai lingkungan internal dan eksternal dan hubungan tubuh dengan lingkungan eksternal melalui pengalaman sensorik yang berasal dari reseptor-reseptor sensorik (organ-organ indra). Terdapat sejumlah langkah umum penerimaan sensasi, yaitu adanya stimulus (seperti : sentuhan, tekanan, panas, dingin, cahaya), adanya proses transduksi, dan adanya respons. 1 Struktur dan Fungsi Otak Otak terletak di dalam tengkorak, terdiri atas semua bagian SSP diatas korda spinalis. Secara anatomis, terdiri dari batang otak yang letaknya dibawah otak besar. Batang otak terletak diujung atas korda spinalis, ia berhubungan banyak dengan korda spinalis. Batang otak merupakan bagian otak primitif. Batang otak terdiri atas medulla, pons, serebelum, otk tengah, hipotalamus dan thalamus.2 Strukturnya berkaitan dengan fungsi vital somatic, otonomik dan refleks, suatu fungsi vegetatif agar manusia dapat bertahan hidup dan memelihara kehidupannya. Pusat pengawasan sistem respirasi, kardiovaskular dan pencernaan terletak di medulla, bagian otak yang paling primitif. Pons bertugas mengatur inhibisi pusat pernafasan, pons dan serebelum bersama-sama mengatur gerakan motorik. Nuklei reticular di pons dan medulla, merupakan 1

pusat pengatur tidur dan eksitasi struktur otak besar diatasnya.2 Serebelum, menempati bagian belakang batang otak, melekat pada otak tengah, berfungsi untuk mengkoordinasi gerakan. Nuclei pusat motorik somatik di otak tengah mengatur gerakan waktu berjalan. Postur tubuh, gerak kepala dan bola mata.2,3 Hipotalamus mempunyai beberapa pusat untuk mengatur keseimbangan internal, termasuk suhu tubuh, kadar gula darah, lapar dan kenyang. Perilaku seksual dan hormon. Thalamus, suatu struktur kompleks tempat integrasi sinyal sensori dan memancarkannya ke stuktur otak di atasnya, terutama ke korteks serebri. Thalamus juga berperan dalam mengendalikan gerak motorik dan eksitasi korteks. Hampir semua mamalia mempunyai organisasi batang otak yang sama. Beberapa jaras menghubungkan pusat sensori di bagian bawah dan motorik di bagian bawah (korda spinalis) atau di otak besar (bagian atas).3 Perhatikan bayi yang anensefali, tidak mempunyai otak. Bayi ini tidak dapat bertahan hidup lama. Dalam waktu hidup yang pendek tersebut, bayi mempunyai kemampuan menghisap putting susu, menelan, menangis, tersenyum, bersuara, menggerakan kaki tangan seperti bayi lainnya. Ini menunjukkan kemampuan batang otak, pentingnya batang otak dalam mengatur berbagai perilaku dan persarafan.3

QuickTimeª and a decompressor are needed to see this picture.

Gambar 1. Otak dan batang otak potongan medial. 4

Otak besar manusia mempunyai dua bagian yanghampir sama, yakni hemisfer kiri dan kanan. Otak besar terdiri atas korteks, ganglia basalis dan sistem limbik. Kedua hemisfer kiri dan 2

kanan dihubungkan oleh serabut padat : korpus kalosum. Korteks serebri adalah bagian otak yang terdiri atas sel saraf dengan ketebalan kira-kira 5 mm yang menyelubungi seluruh bagian otak besar. Area terbesar dari korteks terdiri atas lekukan dan tonjolan. Hemisfer serebri di bawah korteks merupakan massa serabut saraf (substansia putih = substansia alba). Otak manusia paling berkembang hemisferium serebrinya dibanding makhluk lain.3 Setiap hemisfer di bagi menjadi 4 lobi. Lobus frontalis, paling depan (daerah dahi), lobus oksipitalis terletak paling belakang, lobus parietalis dan lobus temporalis. Lobus frontalis bagian depan bekerja untuk proses belajar, merancang, psikologi. Lobus frontalis bagian belakang untuk proses motorik termasuk bahasa. Lobus oksipital merupakan area pengoperasian penglihatan. Lobus parietalis bekerja khusus unutuk sensori somatic, dan peran asosiasinya, beberapa areanya penting bagi proses kognitif dan intelektual. Lobus temporalis merupakan pusat pendengaran dan asosiasinya, beberapa pusat bicara, pusat memori. Bagian anterior dan basal lobus temporalis penting untuk indera penghidu dan fungsi yang berkaitan dengan sistem limbik. 3 Bagian batang otak lain yang berada di otak besar adalah ganglia basalis, berperan pada motorik. Pada manusia ganglia basalis menghubungkan kerja area motorik korteks serebri dan serebelum untuk merancang dan mengkoordinasi gerak kasar yang dikenadlikan kehendak.

QuickTim eª and a decom pressor are needed to see this picture.

Gambar 2. Area penting pada otak. 5

Sistem ketiga dari otak besar adalah sistem limbik, disebut juga lobus limbik merupakan komponen yang bekerja dalam kaitan ekspresi perilaku instinktif, emosi dan hasrat. Meski 3

banyak fungsi, baik motorik dan sensorik, tersebar di beberapa area otak, mereka saling berhubungan dan bekerja sama sebagai suatu kesatuan yang tidak terpisahkan.3


gambar 3. Otak secara keseluruhan. 4

Sistem Saraf Tepi

4

Saraf tepi terdiri atas ribuan serabut saraf yang dikelompokkan dalam ikatan yang masingmasing nya dibungkus oleh jaringan ikat. Setiap kelompok mempunyai fungsi yang berbeda, target yang berlainan. Setiap serabut saraf adalah sebuah akson dari neuron sensorik, atau motorik atau otonom perifer. Diameter serabut saraf berbeda-beda. Beberapa dibungkus myelin dan yang lain tidak. Serabut saraf

perifer berhubungan dengan otak dan korda

spinalis. Kedua belas pasang saraf yang langsung keluar dari otak disebut saraf cranial. Serabut saraf cranial keluar dari tempat yang berbeda dalam otak. Saraf spinal terdiri atas 31 pasang yang keluar dari korda spinalis dan merupakan persatuan kelompok serabut dari dua akar spinal. Akar dorsal membawa serabut sensorik. Akar ventral membawa serabut motorik. Dengan demikian setiap saraf spinal adalah gabungan dari serabut motorik somatic, sensorik somatic dan otonom. Sesuai dengan asal keluarnya di vertebra, maka saraf spinal terdiri atas 8 pasang saraf servikal, 12 pasang saraf torakal, 5 pasang lumbal, 5 pasang sacral dan 1 pasang koksigeal. Saraf spinal daerah servikal mengurus leher, lengan, bahu. Saraf spinal torakal mengurus badan. Lumbal mengurus tungkai; sakro-koksigeal mengurus alat kelamin, pelvis dan sekitar pangkal paha.3 Saraf motorik otonom mengatur motilitas dan sekresi pada kulit, pembuluh darah, organ visceral dengan cara merangsang pergerakan otot polos dan kelenjar eksokrin. Regulasi otonom dibawa oleh serabut saraf parasimpatis dan simpatis.2 Saraf simpatis motorik akan keluar dari saraf spinal daerah torakal dan lumbal, dengan target organ visera dan badan perifer. Meski target nya ada di kepala, serabut saraf simpatisnya tetap berasal dari saraf spinal. Serabut saraf simpatis spinal merupakan serabut pasca ganglionik. Neuron simpatis pasca ganglionik dikendalikan oleh neuron simpatis preganglionik yang dibungkus myelin, yang terletak pada tanduk lateral korda spinalis dan mengirimkan aksonnya ke ganglia simpatis. 3 Saraf parasimpatis berhubungan hanya dengan saraf cranial tertentu seperti N. III, V, X dan saraf spinal dari sacrum. Saraf parasimpatis yang paling menonjol adalah saraf Vagus. Saraf ini mengurus organ visera jantung, paru dan saluran cerna. Serabut saraf parasimpatis bersifat preganglionik, badan selnya berada di nuclei motorik batang otak atau orda spinalis daerah sacral. Neuron pasca ganglionik pendek, keluar dair ganglia perifer di dekat organ target. Inervasi parasimpatik organ visceral bersifat selektif dan hati-hati. Beberapa organ target seperti jantung, sistem digestive menerima inervasi banyak organ target lain seperti ginjal menerima sedikit.3 5



Gambar 4. Gambar sistem saraf perifer. 6

Struktur Mikroskopis Jaringan Syaraf Setiap sel saraf telah dikhususkan untuk menyalurkan impuls, dan untuk itu ia terpaksa harus mengorbankan fungsi biologik lainnya. Sel saraf memiliki nucleus yang cukup besar, dan di dalam nucleus tersebut terdapat sebuah nucleolus. Sitoplasma nya mengandung zat berbulir yang dapat menyerap zat warna dasar biru pada pewarnaan Nissl. Dari badan sel, keluar beberapa juluran yang bercabang yang disebut dendrit. Dan daerah yang ditempati seluruh dendrit yang dikeluarkan oleh sebuah sel disebut medan kawasan dendrit dari sel tersebut. Sealin dendrit, setiap sel mempunyai sebuah juluran tunggal yang dinamai akson. Panjang akson ini berbeda-beda, dari kurang dari 1 milimeter sampai ada yang lebih dari 1 meter.7 Sebuah sel saraf lengkap dengan juluran serta percabangannya tadi dinamakan sebuah neuron. Dan setiap neuron dalam tubuh manusia terdapat kira-kira sebanyak 15-20 ribu juta neuron. Selain neuron, sistem persarafan mengandung sel glia. Sel glia sangat banyak jumlahnya, 6

terdapat kira-kira 10 kali lebih banyak sel glia dibandingkan dengan neuron. Sel Schwann yang mengelilingi akson pada saraf perifer digolongkan sebagai sel glia. Mikro glia adalah sel pembersih yang memasuki sistem persarafan dari pembuluh darah. Oligodendrogliosit berperanan dalam pembentukan myelin. Astrosit yang terdapat di seluruh otak dan banyak di antaranya mengirimkan ujung kaki nya ke pmebuluh darah.7 Astrosit ini mempunyai potensial membran yang berubah sesuai dengan konsentrasi K di luar sel, tetapi tidak menimbulkan potensial yang beredar. 7 Pada sususnan saraf pusat, terdapat serebelum. Sajian ini merupakan potongan otak kecil yang dipulas dengan ramon Y. dengan pembesaran kecil, akan terlihat substansia kelabu/grisea dan substansia putih/alba. Korteks terletak di tepi sajian yang terlihat mempunyai banyak inti sel. Pada korteks terdapat dua lapisan yang berbeda yaitu lapisan molecular sebelah luar dan lapisan granular yang sebelah dalam. Medulla terletak di tengah dan gambarannya lebih pucat. Sel purkinye terletak di lapisan molecular. Badan selnya berada pada batas antara lapisan molecular dan granular. Inti sel besar dengan bentuk bulat atau lonjong dengan anak inti yang jelas.7

Gambar 5. Serebelum.7

Selain itu, ditemukan juga sel ganglion yang terlihat sebagai sel sel besar berbentuk polygonal dengan cabang sitoplasmanya. Inti sel bulat atau lonjong dengan anak inti yang jelas. Kadang kadang di dalam sitoplasma terlihat pigmen berwarna coklat yaitu substansia tigroid walaupun 7

tidak tegas tetapi dapat dilihat berupa bintik-bintik besar berwarna biru hitam di sekitar inti. Di sekitar sel ganglion dapat dilihat serat saraf dan sel satelit. 7

Gambar 6. Sel ganglion.7

Sel saraf motoris terdapat pada kornu anterior medulla spinalis. Bagian ini mudah dikenali karena di dalam sajian medulla spinalis terdapat pada bagian tengah yang mirip gambaran kupu-kupu. Kornu anterior merupakan daerah yang paling banyak mengandung sel saraf motoris atau neuron. Badan sel dan dendrit terlihat mengandung substansia nissl, sedangkan akson atau neurit tidak. Pangkal akson yang disebut akson hillock mudah dikenali.7

Gambar 7. Medulla spinalis7

Terdapat dua jenis astrosit yaitu astrosit protoplasmis (ditemukan dalam substansia grisea otak) dan astrosit fibrosa (sel ini terdapat dalam substansia alba).7

8

Gambar 8. Sel saraf motoris.7

Terdapat pula sel glia. Oligodendroglia merupakan sel glia yang lebih kecil daripada astrosit. Terdapat pada substansia grisea dan alba, biasanya di dekat sel pyramid. Microglia merupakan sel glia yang paling kecil. Sel ini juga terdapat pada substansia grisea dan alba. Badan selnya agak gepeng, intinya juga gepeng.7

gambar 9. Sel atrosit. 7

gambar 10. sel glia. 7

9

gambar 11. sel pyramid.7

Saraf tepi/perifer merupakan berkas serat saraf yang terdiri atas dendrit dan neurit yang sulit dibedakan satu sama lain. Sel ini mempunyai pita yang tebal yang merupakan selubung myelin dan pita kecil yang ditengahnya adalah akson. Selubung myelin di beberapa tempat terlihat mempunyai pinggetan yang disebut pinggetan ranvier. Inti sel Schwann terletak di tepi selubung myelin berbentuk lonjong memanjang yang agak sukar dibedakan dengan inti fibrosit. Endonerium dapat dilihat pada sajian potongan melintang dan memanjang sedangkan perineurium dan epineurium sulit dilihat pada potongan memanjang.7

gambar 12. serat saraf perifer potongan memanjang.7

10


gambar 13. sel saraf aferen (A) dan sel saraf eferen (B).8 Reseptor sensoris Reseptor merupakan sel atau organ dengan kekhususan tinggi. Dengan alat ini sistem saraf mendeteksi perubahan berbagai bentuk energi di lingkungan dalam dan luar. Reseptor sensori mengubah berbagai bentuk energi ini ke dalam satu bahasa saraf, yang kemudian dikirimkan ke SSP. Setiap reseptor sensori mempunyai kemampuan mendeteksi stimuli dan mentransduksi energi fisik ke dalam sinyal saraf. Akhirnya saraf menterjemahkan rangsang dari bentuk gelombang mekanik ke depolarisasi elektrik yang mengaktifkan saraf sensoriknya.9 Pada mamalia, reseptor ini dikelompokan menjadi 5 , yaitu : mekanoreseptor, termoreseptor, nosiseptor, kemoreseptor, dan fotoreseptor. Pada kelompok kelompok ini terdapat spesialisasi lebih lanjut. Setiap reseptor berespons terhadap satu jenis stimulus, sifat ini disebut speisfisitas reseptor. Stimulus yang efektif menimbulkan respons yang disebut stimulus adekuat.9 11

Beberapa reseptor hanya terdiri dari satu serabut saraf saja (misalnya ujung saraf bebas), reseptor lain memiliki struktur aksesoris terspesialisasi (misalnya reseptor olfaktorius, krpuskel pacini) dan reseptor lainnya lebih kompleks dan tersusun dari sel reseptor terspesialisasi yang bersinaps dengan neuron, yaitu suatu sel sensorik sekunder(misalnya reseptor gustatorik dan diskus merkel).9 Mekanoreseptor (reseptor mekanik) terdapat di seluruh tubuh. Reseptor mekanik terdiri dari berbagai kelompok reseptor sensorik. Lokasinya pada kulit, otot rangka, persendian dan organ visera. Mereka peka akan perubahan tekanan pada membran sel dan jaringan. Mekanoreseptor di kulit memiliki tiga kualitas utama;tekanan, sentuhan dan getaran. Berdasarkan hasil penelitian tentang kapan berbagai reseptor memberi respons terhadap stimlus konstan, maka reseptor ini bisa dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan sifat adaptasi : reseptor yang beradaptasi lambat yang akan terus meletupkan potensial aksi bahkan jika tekanan menetapan dalam waktu lama, misalnya ujung ruffini, diskus taktil, diskus merkel; reseptor yang beradaptasi dengan kecepatan moderat / sedang yang meletupkan potensial aksi sekitar 50-500 milidetik setelah onset stimulus, bahkan jika tekanan menetap, misalnya reseptor folikel rambut, korpuskel meissner dan reseptor yang sangat cepat beradaptasi yang hanya meletupkan satu atau dua impuls , misalnya korpuskel pacini. Tiga jenis reseptor tersebut secara berturut-turut merupakan contoh reseptor di kulit yang mendeteksi intensitas, kecepatan dan getaran atau akselerasi.9 Termoreseptor memperantarai sensasi dingin dan hangat. Pada kulit manusia terdapat titik titik dingin dan hangat yang spesifik di mana hanya sensasi dingin saja atau hangat saja yang akan timbul. Reseptor ini merupakan reseptor spesifik untuk dingin dan hangat. Namun demikian, reseptor ini memiliki karakteristik yang sama seperti : (i) memiliki lapang reseptif kecil (ii) mempertahankan pelepasan muatan listrik pada temperatur kulit yang konstan di mana laju discharge sebanding dengan temperatu kulit (iii) reseptor ini tidak hanya bertindak sebagai sensor untuk sensasi temperatur secara sadar tetapi juga berpartisipasi bersama dengan sensor temperatur di hipotalamus dan medulla spinalis dalam termoregulasi tubuh.9 Nyeri berbeda dari modalitas sensorik lainnya, dalam hal jenis informasi yang diberikan. Nyeri menginformasikan ancaman pada tubuh jika teraktivasi oleh stimulus noksius. Nosisepsi didefinisikan sebagai resepsi, konduksi dan rposes sentral sinyal noksius. 9 Nosiseptor terdapat pada kulit, organ visceral dan otot (otot jantung dan otot rangka) dan terkait dengan pembuluh darah. Kualitas nyeri dibagi menjadi nyeri somatic dan nyeri 12

visceral. Nyeri somatic yang berasal dari kulit disebut sebagai nyeri superficial dan jika nyeri berasal dari otot, persendian tulang atau jaringan ikat disebut sebagai nyeri dalam, jika nyeri superficial disebabkan oleh jarum yang menusuk kulit, seseorang akan merasakan nyeri tajam, nyeri ini merupakan sensasi yang mudah dilokalisasi yang akan menghilang dengan cepat begitu jarum dilepaskan. Nyeri awal yang atjam dan terlokalisasi ini disebut juga nyeri cepat seringkali diikuti, terutama pada intensitas stimulus yang tinggi, oleh nyeri ikutan yang bersifat tumpul. Nyeri ikutan ini lebih difus, lebih lambat menghilang dan tidak terlalu mudah dilokalisasi.10 Respons tubuh dalam hal tekanan dan penderitaan serta respons autonom dan motorik terhadap nyeri tergantung pada kualitas nyeri. Secara histologis, nosiseptor adlaah ujung saraf bebas yang menempel. 10 Seperti juga semua input sensorik, influks aferen nosiseptif terpajan pengaruh inhibisi pada tingkat reseptor, di sepanjang jalan ked an melalui medulla spinalis dan pada tingkat lebih tinggi di sistem saraf pusat. Banyak terapi modern membangkitkan atau meningkatkan proses inhibisi ini dengan menggunakan obat obatan farmakologis, secara fisik menggunakan kompres dingin atau hangat, radiasi gelombang pendek, pijatan dan olahraga.10 Nyeri Terdapat banyak peristiwa dimana rangsangan dirasakan tanpa adanya korkteks serebri dan ini terutama dialami untuk rasa nyeri. Daerah penerima koreteks berhubungan dengan daya menafsirkan rasa nyeri yang diskriminatif, tepat dan berarti , akan tetapi persepsi sendiri tidak memerlukan korteks. Rasa nyeri adalah khas di antara perasaan-perasaan, karena mengandung unsure emosional yang kuat. Informasi yang dihantarkan melalui indra tertentu dapat menimbulkan perasaan tambahan berupa emosi senang atau tidak senang. Tetapi, rasa nyeri sendiri sudah mengandung perasaan tidak senang. Bukti menunjukan bahwa respon emosional ini tergantung dari hubungan lintas rasa nyeri dalam thalamus. Kerusakan pada thalamus mungkin dapat dihubungkan dengan reaksi berlebihan yang khas terhadap rangsangan nyeri yang dikenal sebagai sindrom talamik. Dalam pada ini, biasanya karena penyumbatan cabang talamogeniculatum dari arteria serebri posterior dengan akibat kerusakan nunkleus thalamus posterior, rangsangan ringan akan menimbulkan rasa nyeri yang lama, hebat dan sangat tidak enak. Perbedaan utama antara perasaan permukaan dan dalam adalah perbedaan sifat rasa nyeri yang ditimbulkan oleh rangsangan berbahaya. 2

13

Ada dua sistem transmisi nyeri ke SSP. Jika kita menginjak paku payung, kaki merasa ada sensasi tajam, kemudian baru diikuti sensasi nyeri tumpul. Sensasi tajam dan sakit menusuk berlangsung singkat dan sumbernya dapat ditentukan titik lokasinya. Sensasi nyeri tumpul berjangka waktu lebih panjang dan menyebar terasa sakit, tetapi sumbernya lebih luas lokalisasinya, tidak lagi berupa titik, seperti pada kasus nyeri pada sakit kepala. Nyeri ini akan disampaikan oleh serabut saraf tipis tak berbungkus myelin, dihantar dengan lambat. Saraf ini berhenti di tanduk dorsal dan naik ke atas dalam jaras spinotalamikus. Serabut pembawa sinyal nyeri ini masuk ke formasio retikularis pada batang otak dan berakhir di thalamus. Komponen proyeksi subkortikal ke formasio retikularis merupakan sarana penghantar rasa nyeri tumpul lama dan menyebar.2 Transduksi Reseptor Bagaimanakah cara reseptor sensori membuat terjemahan energi stimuli menjadi bahasa yang dapat dikomunikasikan oleh saraf? Fenomena ini disebut transduksi sensori.1,9,10 Kita ambil contoh kulit. Badan paccini merupakan reseptor sensori di lapisan dalam kulit yang peka akan tekanan. Setiap badan ini terdiri atas akhiran saraf yang mempunyai struktur dan fungsi dendrit neuronal dan merupakan transduser sejati dalam sistem ini. Pada saat tekanan mekanik terjadi pada permukaan kulit, kulit berubah bentuk, ini menstimulasi badan paccini di bawahnya. Hanya stimuli kuat yang akan diterima badan paccini sebab letaknya dalam. Jaringan ikat lapisan kulit diatas badan paccini merupakan bantalan, meneruskan dan menyebarkan gelombang mekanik ke semua akhiran saraf pada inti badan paccini. Sebagai jawaban perubahan bentuk oleh gelombang, struktur membran akhiran saraf secara berkala berubah. Ini akan meningkatkan permeabilitas membrak ke muatan ion sodium positif yang bergerak kedalam pada ujung akhir, membuat membran depolarisasi. Proses depolarisasi disebut potensial reseptor. Potensial reseptor disebut juga sebagai potensial generator, karena membangun impuls saraf pada akson di dekatnya. 1 Kelistrikan memegang peranan penting dalam bidang kedokteran. Ada dua aspek kelistrikan dan magnetis dalam bidang kedokteran yaitu listrik dan magnet yang timbul dalam tubuh manusia, serta penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia.1 Potensial Aksi dan Biolistrik Ada beberapa rumus atau hukum yang berkaitan dengan biolistrik antara lain hukum ohm dan hukum joule. Hukum ohm : perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung 14

dengan arus yang melewati, berbanding terbali dengan tahanan dari konduktor. (V = IR). 11 Hukum joule : arus listrik yang melewati konduktor dengan perbedaan tegangan dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas. ( J= VIT).11 Pengetahuan tentang gelombang arus listrik ini penting artinya oleh karena dalam banyak hal berkaitan erat dengan penggunaan arus listrik untuk merangsang saraf motoris atau sensoris. Dalam bidang neuroanatomi akan dibicarakan kecepatan impuls serat saraf; serat saraf yang berdiameter besar mempunyai kemampuan menghantar impuls lebih cepat daripada serat saraf yang berdiamter kecil. 11

Gambar 14. Grafik yang menunjukkan adanya aksi potensial pada otot.5

Sifat-sifat listrik membran ditentukan oleh distribusi yang tidak merata beberapa ion kunci antara Cairan Intra Sel (CIS) dan Cairan Ekstra Sel (CES) serta perpindahan selektif ion tersebut melalui membran plasma. Semua membran plasma memiliki potensial membran atau secara listirk mengalami polarisasi. Potensial membran mengacu pada pemisahan muatanmuatan di antara kedua sisi membran atau perbedaan jumlah relatif kation dan anion di CIS dan CES. Ingatlah bahwa muatan yang berlawanan cenderung saling tarik dan muatan yang sama cenderung saling tolak. Untuk memisahkan muatan yang berlawanan setelah keduanya menyatu harus dilakukan kerja (pengeluaran energi). Sebaliknya, saat partikel dengan muatan yang berlawanan telah dipisahkan, gaya tarik menarik listrik di antara mereka dapat dimanfaatkan untuk melakukan keerja ketika muatan tersebut dibiarkan menyatu kembali.11 Gaya tarik menarik antara muatan yang terpisah tersebut akan menyebabkan muatan itu berkumpul membentuk alpisan tipis di sepanjang permukaan luar dan dalam membran plasma. Muatan yang terpisah tersebut hanya mewakili sebagian kecil dari jumlah total partikel bermuatan yang terdapat di CIS dan CES. 1 15

Besarnya potensial membran bergantung pada derajat pemisahan muatan yang berlawanan. Semakin banyak jumlah muatan yang dipisahkan, semakin besar potensialnya. Pada tahap potensial aksi, terdapat 3 tahap penting yaitu : 1.

Polarisasi. Membran memiliki potensial ; terdapat pemisahan muatan yang

berlawanan 2.

Depolarisasi : potensial membran mengalami penurunan dari potensial

istirahat;potensial tersebut berkurang atau bergerak menuju 0mV; dibandingkan dengan potensial istirahat, lebih sedikit muatan yang dipisahkan. 3.

Hiperpolarisasi : potensial lebih besar daripada potensial istirahatl potensial

tersebut meningkat atau bahkan menjadi lebih negatifl lebih banyak muatan yang dipisah dibandingkan dengan potensial istirahat. 4.

Repolarisasi : membran kembali ke potensial istirahat setelah mengalami

depolarisasi.1 Ingatlah bahwa potensial istirahat pada sel saraf biasanya adalah -70mV. Untuk memulai potensial aksi, kejadian pencetus menyebabkan membran mengalami depolarisasi. Depolarisasi mula-mula berjalan lambat sampai mencapai suatu tingkat kritis yang dikenal sebagai potensial ambang, biasanya antara -50mV dan -55mV. Pada potensial ambang, terjadi depolarisasi yang eksplosif. Pencatatan potensial pada saat ini memperlihatkan defleksi ke atas yang tajam sampai 30mV diikuti penurunan potensial secara cepat kea rah 0 mV, kemudian terjadi pembalikan sendiri, sehingga bagian dalam sel menjadi positif dibandingkan dengan bagian luar. Potensial turun sama cepat nya kembali ke potensial istirahat saat membra mengalami repolarisasi. Kadang-kadang, gaya yang bertanggung jawab mendorong membran kembali ke potensial istirahat bekerja terlalu kuat, sehingga timul hiperpolarisasi ikutan, pada saat ini bagian dalam membran bahkan menjadi lebih negatif daripada normal. Keseluruhan perubahan potensial yang berlangsung cepat dari ambang ke puncak pembalikan dan kemudian kembali ke tingkat istirahat disebut potensial aksi. Pada sel saraf, sebuah potensial aksi hanya bertahan 1 mdet. Potensial ini berlangsung lebih lama di otot, dengan durai bervariasi tergantung jenis otot.10 Potensial aksi sering juga disebut sebagai spike, karena pencatatan memperlihatkan bentuk seperti paku. Demikian pula, ketika suatu membran excitable dipicu untuk menjalani potensial 16

aksi, hal itu dikatakan to fire. Dengan demikian, istilah potensial aksi, spike dan firing semuanya mgenacu kepada fenomena pembalikan potensial cepat yang sama.11 K+ memberikan kontribusi terbesar untuk terbentuknya potensial istirahat karena membran dalam keadaan istirahat jauh lebih permeable terhadap K+ dibandingkan terhadap Na+ . pergerakan ini membawa arus yang menimbulkan perubahan potensial yang terjadi selama


17

Gambar 15. Potensial aksi pada sebuah sel saraf.5

suatu potensial aksi. Terdapat 3 jenis saluran bergantung pada faktor yang menginduksi perubahan konformasi saluran yaitu : saluran gerbang voltase, saluran gerbang perantara kimia, saluran gerbang mekanis.11 Pada potensial istirahat, banyak saluran K+ terbuka tetapi sebagian besar saluran Na+ tertutup. Dengan demikian, membran istirahat 50-75 kali lebih permeable terhadap K+. saat mulai terjadi depolarisasi, sebagian gerbang Na+ terbuka. Hal ini menyebabkan depolarisasi membran lebih jauh sehingga membuka lebih banyak saluran Na dan memungkinkan lebih banyak Na masuk. Akibatnya depolarisasi berlanjut dan seterusnya dalam suatu siklus umpan balik positif.11 Ketika potensial aksi mencapai +30mV, potensial tidak menjadi lebih positif lagi karena pada puncak potensial aksi, saluran Na menutup, keadaan menjadi inaktif. Apa yang menyebabkan saluran Na menutup? Ketika potensial membran mencapai ambang, diperkirakan dua kejadian berlangsung secara bersamaan di gerbang tiap saluran Na. pertama, gerbang bagian luar yang dekat dengan CES terpicu untuk membuka dengan cepat mengubah saluran ke konformasi terbuka. Secara bersamaan, muatan potensial yang sama memicu gerbang bagian dalam yang dekat dengan CI untuk menutup. Akibatnya, setelah saluran terbuka, terdapat jeda waktu sebelum saluran tersebut diubah menjadi bentuk inaktifnya. Bersamaan dengan inaktivasi saluran Na, permeabilitas K meningkat pesat. Pembukaan saluran K yang seamkin banyak ini jga merupakan respons gerbang voltase tipe lambat yang dipicu oleh depolarisasi awal sampai ambang.11 Pada tahap penyelesaian potensial aksi, potensial membran telah kembali dipulihkan ke tingkat semula, tetapi distribusi ion sedikit mengalami perubahan. Pompa Na+K+ bertugas memulihkan ion-ion ini kembali ke lokasinya semula dalam jangka panjang. Perpindahan lokasi Na dan K dalam konsentrasi yang sangat kecil ini selama suatu potensial aksi berlangsung hampir tidak menimbulkan perubahan konsentrasi kedua ion tersebut di dalam CIS dan CES. Masih terdapat lebih banyak K di dalam sel daripada di luar dan Na masih merupakan kation ekstrasel yang predominan. Dengan demikian, gradien konsentrasi Na dan K tetap ada, sehingga potensial aksi dapat terjadi berulang-ulang tanpa harus menunggu pompa memulihkan gradien.11 Dengan demikian, pompa ini penting dalam jangka panjang untuk mempertahankan gradien konsentrasi. Namun, pompa tersebut tidak harus melakukan kerjanya di antara setiap potensial 18

aksi, dan juga tidak berkaitan langsung dengan fluks ion-ion atau perubahan potensial yang berlangsung selama potensial aksi.11 Potensial aksi timbul secara all or none. Apabila suatu membran neuron mengalami depolarisasi mencapai ambang, timbul potensial aksi yang disebarkan ke seluruh membran tanpa mengalami penyusutan. Potensial aksi tidak akan timbul jika intensitas perangsang dibawah ambang, potensial aksi timbul dengan amplitudo dan bentuk yang tetap dengan tidak memperdulikan kekuatan perangsang, jika perangsang ada pada atau di atas intensitas ambang.11 Jaras Sensoris Setiap reseptor sensori digubah untuk terutama memberi respon pada satu jenis stimulus. Pertanyaan muncul pada kita, bagaimana caranya otak membedakan berbagai modalitas tersebut. Aktivitas dalam serabut saraf akan paling tinggi bila rangsangannya sesuai. Jika kita merangsangnya dengan listrik, maka serabut saraf akan berespon dengan memilah apakah itu nyeri atau panasnya yang dianggap sebagai rangsang yang sesuai. 12 Pada umumnya, sinyal taktil kasar, nyeri dan suhu dihantar oleh serabut saraf tipe c, serabut saraf tidak bermielin denga diameter kecil. Badan sel serabut ini kecil, terminal sentralnya pada korda spinalis melepaskan transmitter peptida. Sinyal yang membawa elusan lembut, tekanan dan modalitas proprioseptif dibawa oleh serabut saraf besar tipe A yang bermyelin, menghantar dengan cepat, mempunyai badan sel besar.12 Masuk korda spinalis, berbagai serabut saraf sensoris dipisah menjadi 2 kategori. Serabut tipis pembawa rasa nyeri, suhu dan taktil kasar disebut modalitas nondiskriminatif yang berakhir di tanduk dorsal. Serabut ini kemudian menyilang ke sisi lain dari korda spinalis dan masuk dalam substansi putih, naik pada jaras spinotalamikus menuju otak. Jaras ini mempunyai 2 divisi yaitu divisi lateral dan divisi ventral. Divisi lateral (modalitas nyeri dan suhu) sedangkan divisi ventral adalah serabut taktil kasar. Serabut spinotalamikus berakhir di thalamus. Thalamus adalah tempat pusat integrasi. Jaras spinotalamikus dan kaitan modalitasnya merupakan dasar primitif sistem sensorik somatic.12 Transmisi dalam Sinaps Neuron merupakan sel mudah terangsang. Meski demikian, ia bukan unit sistem saraf sejati. Satu neuron tidak mampu membawa muatan tindakan khusus dari sitem saraf, baik refleks 19

sederhana apalagi proses pikir rumit. Aksi atau tindakan dibawa oleh jalinan saraf dan sirkuit yang merupakan unit kerja sistem saraf sejati. Jalinan dan sirkuit dibentuk dari 2/lebih (kadang-kadang jutaan) neuron yang berinteraksi satu sama lain melalui sinaps .1,10 Dalam hal sinaps listrik. Membran neuron presinaps dan postsinaps saling mendekati, membentuk suatu sambungan bercelah. Sambungan ini membentuk jembatan berresistensi, rendah yang mudah dilewati ion. Sinaps listrik dan sinaps bergugus ditemukan makin banyak pada mamalia dan disini terdapat kopling listrik, misalnya antara beberapa neuron dalam nucleus vestibularis lateralis. Transmisi dari saraf ke otot mirip transmisi sinaps kimia, sambungan mioneural. Ujung serabut presinaps umumnya melebar membentuk kerucut terminal. Ujung-ujungnya sering terletak pada punggung dendrit yaitu tonjolan kecil dari dendrit. 11 Aktivitas sinaps pada medulla spinalis telah dipelajari secara mendalam dengan menusukkan sebuah mikroelektroda ke dalam soma neuron motorik pada kucing dan mencatat peristiwa listrik yang menyertai perangsangan dengan impuls eksitasi dan inhibisi pada sel-sel ini. Aktivitas eksitasi dan inhibisi yang senantiasa saling mempengaruhi pada neuron postsinaps menimbulkan potensial membran bergelombang yang merupakan penjumlahan aljabar dari aktivitats hiperpolarisasi dan depolarisasi.1 Berbagai bentuk inhibisi tidak langsung, disebabkan karena efek pelepasan sebelumnya pada neuron postsinaps juga terjadi. Misalnya, sel postsinaps dapat refrakter terhadap perangsangan sebab baru saja meletup dan sekarang berada dalam masa refrakter. Selama hiperpolarisasi sel juga kurang peka.rangsang pada neuro spinal, khususnya setelah dipacu berulang, hiperpolarisasi kemudian dapat menjadi besar dan lama. Jenis inhibisi lain yang terjadi pada SSP adalah inhibisi presinaps. Suatu proses yang mengurangi jumlah mediator sinaps yang dilepaskan oleh potensial aksi ini mendatangi kreucut sinaps eksitasi. Neuron yang menghasilkan inhibisi presinaps pberakhir pada ujung eksitasi. Bila neuron itu melepaskan muatan, amka akan dihasilkan depolarisasi partial pada ujung eksitasi. Penurunan potensial membran dari ujung eksitasi sampai mendekati titik letup akan menaikkan kepekaan ujung ujung itu, akan tetapi ini juga mengurangi besarnya potensial aksi yang sampai pada ujungujugn dengan jumlah yang sama dengan jumlah depolarisasi. Mediator kimia yang dilepaskan oleh neuron yang bertanggung jawab untuk inhibisi presniaps, memiliki mediator , dalam hal ini adalah GABA.1 Kerja sama antara eksitasi dan inhibisi mempengaruhi sambungan-sambungan sinaps pada 20

jala-jala saraf melukiskan fungsi integrasi dan modulasi dari sistem persarafan.

10


gambar 16. Sinaps pada sebuah sel saraf.6

Neurotransmitter Sinaps umumnya memungkinkan penghantaran impuls hanya dalam satu arah, dari neuron presinaps ke neuron postsinaps. Impuls yang dihantarkan anti dromik menaiki akson dari akar ventral akan lenyap setelah mendepolarisasi badan sel neuron motroik spinal. Karena akson akan menghantarkan ke kedua arah dengan kemudahan yang sama, pintu arah pada sinaps 21

perlu untuk menjamin fungsi saraf yang teratur. Mediator kimia pada sambungan sinaps dapat menerangkan penghantaran searah. Mediator terletak pada kerucut sinaps serabut-serabut presinaps, dan sangat sedikit terdapat pada membran postsinaps. Oleh karena itu, suatu impuls yang sampai pada membran postsinaps tidak dapat melepaskan mediator sinaps. Kelangsungan pelintasan impuls hanya terjadi bila potensial aksi sampai pada terminal presinaps dan menyebabkan pelepasan simpanan transmitter kimia. Pada otak, telah dikenal sekitar kurang lebih 5% sinaps. Agen yang terdapat dalam fraksi ujung saraf sistem saraf adalah asetilkolin, norepinefrin, dopamin dan serotonin.9 Struktur asetilkolin yang relatif sederhana yaitu ester asetil dari kolin. Zat ini hadir terutama terkandung dalam lepuh-lepuh sinaps yang kecil jernih, dalam kepekatan tinggi dalam kancing terminal neuron kolinergik. Neuron yang melepaskan Ach dikenal sebagai neuron kolinergik. Transmitter melintasi celah dan pada sambungan sinaps dimana asetilkolin berfungsi sebagai mediator eksitasi, bekerja pada reseptor pada membransel postsinaps untuk menaikkan permeabilitas membran terhadap Na.9 Asetilkolin harus dengan cepat disingkirkan dari sinaps jika repolarisasi akan terjadi. Sebagian diserap kembali oleh terminal presinaps, tetapi sebagian besar dihidrolisis dengan katalisis oleh enzim asetilkolinesterase. Enzim ini juga dinamakan kolinesterase asli atau kolinesterase spesifik. Zat ini terdapat dalam kepekatan tinggi pada membran sel pada terminal saraf kolinergik, tetapi ditemukan juga pada beberapa membran lainnya, pada sel darah merah dan dalam plasenta. 9 Asetil kolin memiliki 2 macam reseptor yaitu muskarinik dan nikotinik. Pada muskarinik, Ach melalui protein G, meningkatkan fosfolipase C, menekan adenilat siklase dan membuka channel K. sementara pada nikotinik reseptor, Ach membuka chanel Na dan K.9 Pembahasan dan Kesimpulan Hipotesa yang ada yaitu rasa sakit kepala dimulai dari adanya rangsangan pada reseptor nyeri melalui sistem syaraf perifer menuju sistem syaraf pusat. Hipotesa ini benar dan dapat diterima. Mekanisme nyeri sakit kepala secara ringkas dimulai dari adanya sensasi yang diteruskan melalui rangsangan yang diterima oleh reseptor yang terdapat di sekujur tubuh. Setelah diterima oleh reseptor, akan diteruskan menuju sistem syaraf pusat. Sensasi nyeri yang terjadi pada kasus diatas termasuk nyeri tumpul dimana nyeri tumpul adalah nyeri yang berjangka waktu lebih panjang dan menyebar terasa sakit, tetapi sumbernya lebih luas 22

lokalisasinya, tidak lagi berupa titik. Nyeri ini akan disampaikan oleh serabut saraf tipis tak berbungkus myelin, dihantar dengan lambat. Saraf ini berhenti di tanduk dorsal dan naik ke atas dalam jaras spinotalamikus. Serabut pembawa sinyal nyeri ini masuk ke formasio retikularis pada batang otak dan berakhir di thalamus. Komponen proyeksi subkortikal ke formasio retikularis merupakan sarana penghantar rasa nyeri tumpul lama dan menyebar.

23

Daftar Pustaka 1. Sherwood, L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Ed ke-2. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC;2003.h.224-39. 2. Bowsher,D. Pengantar kepada ilmu urai dan faal susunan saraf. Ed ke-3. Jakarta : PT. Dian Rakyat;1974.h.80-5. 3. Mardiati R. Sususunan saraf otak manusia. Ed ke-4. Jakarta : CV.Agung Seto;2005.h.24-60. 4. Rohen JW, Yokochi C, Drecoll EL. Color atlas of anatomy. Ed ke-7. New York :

Lippincott Williams & Wilkins;2010.h.218-225. 5. Mader SS. Understanding human anatomy and physiology. Ed ke-5. New Yourk : McGrawHill;2004.h.182-200. 6. Veldmen J. Anatomy and physiology: an easy learner. Jakarta: EGC; 2000.h.2-5. 7. Luiz CJ. Histologi dasar: teks & atlas. Edisi ke-10. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2007.h. 128-93. 8. Rizzo DC. Delmar’s fundamentals of anatomy and physiology. Ed ke-3. USA : Thomson Learning;2007.h.240-50. 9. Guyton

AC, Hall JE. Medical physiology. Ed ke-11. China : Elsevier

Saunders;2006.h.200-40. 10. Ganong WF. Fisiologi kedokteran. Ed ke-12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC;2003.h.95-160. 11. Cameron JR, Skofronick JG, Grant RM. Fisika tubuh manusia. Ed ke-2. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC;2008. h.201-31. 12. Clark WJ, Linden RR. At a glance fisiologi. Ed ke-3. Jakarta : Erlangga MedScience Series;2007.h.116-28.

24

Mekanisme Sakit Kepala

Recommend Documents