NEUROPATOLOGI INFARK SEREBRI Dr ISKANDAR JAPARDI Fakultas Kedokteran Bagian Bedah Universitas Suimatera Utara
I.
PENDAHULUAN
Infark serebri adalah kematian neuron-neuron, sel glia dan sistem pembuluh darah yang disebabkan kekurangan oksigen dan nutrisi. Berdasarkan penyebabnya Infark dapat dibagi menjadi 3, yaitu: 1. Infark anoksik, disebabkan kekurangan oksigen, walaupun aliran darahnya normal, misalnya asphyxia 2. Infark hipoglikemik, terjadi bila kadar glukosa darah dibawah batas kritis untuk waktu yang lama, misalnya koma hipoglikemik 3. Infark iskemik, terjadi gangguan aliran darah yang menyebabkan berkurangnya aliran oksigen dan nutrisi Secara patologi terdapat 2 macam Infark: 1. Infark pucat 2. Infark berdarah Tujuan referat ini untuk lebih mengetahui perubahan-perubahan patologi anatomi yang terjadi pada Infark serebri karena iskemik, dengan harapan dapat dipakai untuk penatalaksanaan yang lebih baik, prediksi prognosa yang lebih tepat, penanggulangan komplikasi yang lebih terarah. II.
ANATOMI DAN HISTOLOGI
Kedua hemispherium serebri dipisahkan oleh fissura longitudinalis serebri,pada permukaan hemispherium serebri terdapat sulkus danfissura, bagian-bagian diantara fissura dan sulkus disebut gyrus. Secara histologi hemispherium serebri terdiri dari: 1. Massa kelabu (korteks serebri) 2. massa putih Korteks serebri sebagai suatu massa kelabu menutupi hemispherium serebri setebal 1,5 - 4 mm, terdiri dari 6 lapisan: 1. Stratum molekulare: mengandung pembuluh darah, sedikit sel, sebagian besar terdiri atas serabut-serabut yang berjalan sejajar permukaan (sel horisontal dari Cajal) 2. Stratum granuler eksternal: banyak mengandung sel-sel neuron yang kecil sehingga tampak granuler, terdapat sel-sel piramidal yang kecil 3. Stratum piramidalis eksterna, mengandung sel-sel piramid berukuran sedang 4. Stratum granuler internum, mengandung sel-sel neuron kecil 5. Stratum piramidalis interna: mengandung sel piramid raksasa yang disebut sel Betz 6. Stratum multiformis, mengandung bermacam-macam bentuk sel.
2002 digitized by USU digital library
1
Dibawah massa kelabu terdapat massa putih yang sebagian besar terdiri atas serabut bermielin, serabut mielin pada susunan saraf pusat dibentuk oleh oligodendrosit, mielin pada susunan saraf pusat berbeda dengan mielin pada saraf tepi, karena tak tampak incisura. Terdapat 3 daerah konsentrik di korteks serebri, bagian yang paling primitif dari korteks disebut Archikorteks yang terdiri dari: - Allo korteks dan - Paleo korteks Archikorteks memiliki 3 lapisan, kemudian Mesokorteks/Juxtallokorteks, memiliki 5 lapisan dan yang paling muda adalah Neokorteks, memiliki 6 lapisan. Archikorteks menjadi: - hipokamus - gyrus dentatus - subikulum Neokorteks menjadi: - lobus frontalis - lobus parietalis - lobus temporalis - lobus oksipitalis III.
NEUROPATOLOGI
Penyebab kerusakan neuron yang cukup sering dijumpai adalah karena hipoksia. Hipoksia disebabkan oleh: 1. Gangguan aliran darah/berhentinya aliran darah 2. Berkurangnya tekanan oksigen didalam sirkulasi darah 3. Faktor toksik 4. Hipoglikemi dapat menyebabkan perubahan morfologi yang sama seperti perubahan morfologi pada hipoksia, karena neuron tidak dapat mempergunakan oksigen untuk pembakaran Hipoksia adalah berkurangnya tekanan oksigen didalam alveoli, sehingga terjadi hipoksemia yang dapat menyebabkan hipoksis jaringan otak. Hipoksis serebri dapat menyebabkan perubahan-perubahan pada neuron, sel glia, myelin, sel endotel pembuluh darah. 1. Perubahan-perubahan yang terjadi pada neuron Tahap awal terjadinya iskemik neuron ditandai dengan terbentuknya mikrovakuolisasi, yang ditandai dengan: o ukuran selnya masih normal/sedikit mengecil o Nukleus sedikit mengecil o Terjadi vakuola (mitokondria yang membengkak) didaerah perikaryon, diameter vakuola dapat mencapai 2 mikrometer Mikrovakuola dapat ditemukan pada neuron-neuron di hippokampus dan kortikal 5-15 menit setelah hipoksia. Tahap selanjutnya terjadi perubahan sel karena iskemik, tanda-tandanya: - Neuron menjadi kecil - Tampak hitam dengan pewarnaan iresil violet - Nukleus menjadi kecil - Pemeriksaan dengan mikroskop elektron menunjukkan: bertambahnya densitas elektron sitoplasma yang berisi organel yang berdegenerasi dan sisa-sisa mikrovakuola
2002 digitized by USU digital library
2
Tahap selanjutnya (30 menit) kemudian terbentuk krusta,tandatandanya: - tampak gelap dengan preparat pengecatan - Pemeriksaan mikroskop elektron menunjukkan sitoplasma dari neuron menjadi seperti kulit yang keras (kerak) Tahap selanjutnya terjadi perubahan sel yang homogen (terjadi setelah beberapa jam sampai 10 hari/lebih). Tanda tandanya: - struktur sitoplasma tidak tampak dan dengan pewarnaan Anilin tidak terwarnai - Nukleus mengecil, bergranulasi dan berfragmentasi - Pemeriksaan dengan mikroskop elektron menunjukkan: 1. berkurangnya densitas elektron nukleus dan pecahnya membran nukleus 2. densitas organel menjadi homogen Tahap akhir kerusakan sel karena iskemik, ditandai dengan nukleus menjadi piknotik dan berfragmentasi, sitoplasma tak dapat dikenla. Tahapan perubahan-perubahan pada neuron karena iskemik, mula-mula terjadi mikrovakuolisasi, kemudian terbentuk krusta dan terjadi perubahan yang homogen 2. Perubahan-perubahan yang terjadi pada sel glia a. Astrosit: Sepuluh menit setekah terjadi hipoksia, sel astrosit mengecil (sampai ¼ ukuran normalnya). Kemudian sitoplasma membengkak, processes astrosit terpotong-potong disebut klasma todendrosis, terdapat tetesan lemak didalam sitoplasma, inti menjadi piknotik, setelah 2-3 hari terjadi mitosis maksimum, nukleus membesar danletaknya eksentrik (dekat dengan inti sitoplasma) disebut sel astrosit reaktif. b. Oligodendrosit Perubahan yang terjadi sangat minimal c. Mikroglia Apabila terjadi kerusakan pada neuron, sel mikroglia akan berubah menjadi sel Rod, setelah 2-3 hari tampak tetesan sel lemak didalam sitoplasma, mikroglia yang reaktif menjadi bulat dan processesnya memendek, terdapat sel phagosit lemak yang mempunyai ciri-ciri berbentuk lonjong, membesar karena adanya tetesan lemak, memperlihatkan aktifitas asam fosfatase dan oksidoreduktase. Sel dengan ciri tersebut disebut sel busa/phagosit lipid/Gitterzell atau makrophage. Apabila nekrosis dari sel saraf tak terlalu akut sel mikroglial jumlahnya tak banyak dan sering membentuk kapsul disekitar badan sel atau menyerang beberapa tempat, proses ini disebut neuronophagi. Neurophagi yang berasal dari sel mikroglial harus dibedakan dari satellitosis yang merupakan reaksi dari oligodendroglia 3. Perubahan pada endotel pembuluh darah Apabila kerusakan karena hipoksia hanya terbatas pada neuron, endotel pembuluh darah tetap normal. Pada Infark pembuluh darah akan membengkak dan endotel pembuluh darah kapiler menjadi hiperplasia pada Infark darah tidak mengalir ke bagian sentral dari Infark, sehingga pembuluh darah kapiler akan mati, hanya arteri dibagian tepi yang tetap baik/normal
2002 digitized by USU digital library
3
dan fibroblast yang terdapat ditunuka adventitia merupakan sel phagosit lemak. 4. Perubahan pada myelin Suatu hari setelah terjadi hipoksia, myelin menjadi pucat dantampak sel Rod, setelah 1 minggu/lebih tampak sel phagosit lemak, selanjutnya terjadi degenerasi Wallerian pada traktus kortikospinalis sebagai akibat kerusakan neuron di Girus presentralis. Kromatolisis (sentral kromatolisis/reaksi aksonal): Kerusakan pada akson menyebabkan sejumlah perubahan-perubahan pada neuron perikarion (misalnya sel piramidalis), terjadi: - badan sel menjadi bulat - badan nissle didaerah sentral perikarion pecah dan menghilang - bagian sentral dari sel menjadi pucat - nukleolus membesar dan bergeser kepinggir dekat ke membran sel - inti menjadi bergerigi - pemeriksaan mikroskop elektron memperlihatkan pusat dari kromatolisis, neuron berisi sel RES yang banyak, vesikel, neurofilamen, membrana golgi, reaksi akson terjadi bila akson mengalami demielinasi tetapi tidak terpotong, faktor yang penting didalam menentukan efek lesi dari akson adalah jarak lesi dari perikarion Kepekaan terhadap keadaan hipoksia: Sel saraf paling sensitif terhadap keadaan hipoksia kemudian diikuti oligodendroglia dan astrosit, sedangkan mikroglia dan bagian seluler dari pembuluh darah kurang peka. Neuron-neuron yang secara philogenetik terdapat pada bagian-bagian yang lebih tua, kurang peka terhadap keadaan hipoksia dibandingkan yang muda, misalnya: - Neokorteks Lapisan ke tiga yang paling peka terhadap hipoksia, kemudian lapisan ke lima dan enam, sedangkan lapisan ke dua dan empat paling tidak peka, contoh, pada obstruksi a.serebri media terjadi nekrosis yang terbatas pada lapisan tertentu dari korteks serebri, sedangkan aliran darah yang menuju lapisan dalam kurang daripada yang superfisial -
Basal ganglia Dari ketiga lapisan korteks sebelum sel Purkinje dan Basket yang paling sensitif
Secara patologi Infark serebri dibagi 2: 1. Secara makroskopik 2. Secara mikroskopik 1. Secara Makroskopik Perubahan yang terjadi pada Infark serebri tergantung dari lamanya Infark, pada 3 jam pertama fokus-fokus yang berwarna pucat di kortikal bersatu/bergabung membentuk suatu daerah iskemik yang luas. Infark serebri yang kurang dari 12 jam sulit/tidak dapat diketahui dengan CT Scan. Jaringan Infark selanjutnya menjadi jaringan nekrotik kemudian menjadi kolaps dikelilingi oleh edem, sehingga gyrus menjadi datar dan sulkus menghilang. Gyrus cingulus mungkin bergeser dibawah falk serebri dan
2002 digitized by USU digital library
4
terjadi herniasi girus hippokampus melalui tentorium menekan a. serebri posterior, menyebabkan iskemik lobus oksipitalis, apabila aliran darah lancar kembali dapat terjadi Infark berdarah. Perubahan awal yang terlihat dengan mata biasa adalah pembengkakan pada masa kelabu dan masa putih, massa putih tampak pucat dan pada tahap awal sulit membedakan dengan yang normal, daerah ini disebut daerah iekemik nekrosis. 2. Secara mikroskopik Perubahan-perubahan yang terjadi karena iskemik merupakan kelanjutan perubahan yang terjadi karena hipoksia. Tidak ada perubahan secara mikroskopik dalam 6 jam setelah serangan. Neuron kemudian membengkak dalam waktu 24 jam menjadi mengkerut, hiperkromasi dan piknotik dapat terlihat kromatolisis dan inti yang eksentrik, astrosit membengkak dan berfragmen, terjadi degenerasi selubung mielin. Setelah 48 jam mikroglia berproliferasi dan memasuki jaringan Infark untuk memakan lemak yang dihasilkan dari penghancuran myelin, setelah 3 minggu makrophage lemak berkurang secara bertahap sampai beberapa bulan, selsel polimorhonuklear tampak berlebihan pada (24-26 jam) pertama. Setelah beberapa hari timbul kapiler-kapiler baru. Disekitar jaringan yang sehat/tidak rusak astrosit mulai berproliferasi menbentuk sel yang besar dengan sitoplasma yang berwarna pucat, serat-serat astroglia terdapat pada batas dari daerah Infark, kapiler didalam daerah Infark diselubungi jaringan kollagen fibroglial yang halus membentuk jaringan trabekula, bahan-bahan nekrotik hilang dan makrophage berkurang. Setelah 2-3 bulan bahan-bahan nekrotik diserap dan terjadi rongga, leptomening yang menutupinya menjadi lebih tebal dan pada tahap lanjut korteks tertekan dan ventrikel menjadi dilatasi. Secara mikroskopik ada 3 daerah yang tampak berbeda pada Infark serebri: a. Area pusat nekrosis, pada area ini semua sel (termasuk kapiler) mempunyai nukleus yang tak berwarna/bersih b. Daerah reaktif (daerah perifer ke daerah sentral) berisi neurophil yang bervakuola, infiltrasi leukosit, axon-axon yang membengkak dan kapiler-kapiler yang menebal c. Dareah marginal (daerah perifer ke daerah reaktif) berisi astrositastrosit yang hiperplastik IV.
KOMPLIKASI 1. Pembengkakan otak Kematian pasien dalam waktu 48 jam setelah keadan hipoksia iskemik akan memperlihatkan gambaran pembengkakan otak yang ditandai dengan mendatarnya fissura dan sulkus korteks serebri, pembengkakan akan mencapai puncaknya setelah 2-3 hari, dapat mengakibatkan pergeseran otak dan hernisi tentorial. Pembengkakan otak terjadi karena peningkatan volume darah intravaskuler dalam otak.
2002 digitized by USU digital library
5
2. Edema serebri Edema serebri adalah bertambahnya cairan didalam jaringan otak. Macam-macam edema: - Vasogenik - Sitotoksik - Hidrostatik - Interstitial - Hipoosmotik Dalam pembahasan akan dijelaskan tentang edema vasogenik dan edema sitotoksik saja, karena yang berhubungan dengan Infark serebri. a. Edema vasogenik Cairan secara pasif terkumpul di ruang interstitiel setelah pecahnya sawar darah otak, hal tersebut disebabkan meningkatnya tekanan hidrostatik misalnya karena: - sistematik hipertensi - sumbatan aliran darah vena - tumor otak - trauma kapitis b. Edema sitotoksik Terjadi kegagalan pompa dan transportasi khlorida, bikarbonat, natrium, kalsium, sehingga terjadi akumulasi cairan intra selluler, karena cairan dari ekstraselluler termasuk ke intraselluler. 3. Infark berdarah Segera setelah terjadi obstruksi dari arteri, aliran darah melalui arteriol dan kapiler terhenti, jaringan sekitar kapiler tidak mendapatkan oksigen, terkumpul hasil katabolisme dan terjadi kerusakan sel saraf, oligodendroglia, astrosit, mikroglia dandinding kapiler, terjadi pembukaan pembuluh darah anatomosis disekitar daerah iskemik, apabila tekanan darah arteri sekitar daerah iskemik tidak rendah, darah akan mengalir melalui pembuluh darah anatomosis, sehingga terdapat aliran darah kembali ke jaringan pembuluh darah kapiler. Pembuluh kapilerini tidak selalu normal (pada beberapa pembuuh kapiler dindingnya dapat dilalui plasma dan bendabenda darah), akibatnya terjadi bendungan, pembengkakan jaringan karena keluarnya plasma dan juga terjadi perdarahan kecil karena diapedesis sel darah merah, keadaan ini disebut Infark merah atau Infark berdarah. Sepuluh hari kemudian darah Infark di massa kelabu (pada daerah yang diperdarahi arteri tersumbat) tampak pucat, menandakan darah tak menembus sirkulasi anastomosis. Infark berdarah pada massa kelabu dapat terjadi secara langsung karena sejumlah darah masuk ke seluruh/sebagian daerah yang mengalami Infark, hal ini terjadi karena disintegrasi embolus. Vaskularisasi daerah massa putih memiliki anastomosis yang lebih sedikit dibandingkan pada daerah massa kelabu dan pembuluh darahnya merupakan arteri akhir (end artery). Sehingga hanya sedikit darah yang mengalir kembali ketika sirkulasi anastomosis terjadi, pada massa kelabu banyak terdapat sirkulasi anastomosis.
2002 digitized by USU digital library
6
DAFTAR PUSTAKA Barr LM. The Human nervous system. 2nd ed. New York: Harper & Row, 1974:35 Blackwood W. Greenfield’s neuropathology. 3rd ed. Edinburg; Edwar Arnold, 1976:43-56, 97-106 Chusid JG. Correlative neuroanatomy 20th ed. Sydney : Prentice Hall, 1988: 189-197 Di Fiore. Atlas of human histology. 4th ed. Philadelphia: Edwuin Lea & Febiger, 1980: 78-81 Duus P. Topical diagnosis in neurology 3rd ed. New York: George Thieme Verlag, 1983: 355-65 Escourolle R. manual of basic neuropathology. 2nd ed. Philadelphia: WB Sunders, 1978: 82-85 Leech RW. Neuropathology. London : Harper & Row, 1982:1-16 Manter and Gatz’s. Clinical neuroanatomy and neurophysiology. 8th ed. Philadelphia: FA Davis, 1992:3-7 Noback CAIRAN. The human nervous system. 2nd ed. New York: McGraw Hill, 1975: 443-47 Toole JF. Cerebrovascular disorders. 3rd ed. New York: Raven Press, 1984:214-23
2002 digitized by USU digital library
7
