Kamis, 07 Juli 2011

Aliran darah otak

Aliran darah otak

Metabolisme otak digunakan kira – kira 18% dari total konsumsi oksigen oleh tubuh. Pada manusia otak mengandung kira – kira 7 ml total oksigen yang dengan kecepatan pemakaian normal akan habis kira - kira 10 detik. Oleh karena itu tidaklah mengherankan kalau masa hidup jaringan SSP yang menghadapi kekurangan oksigen cukup singkat (Chusid, 1993).
Berat otak hanya 2,5 dari berat badan seluruhnya tapi otak merupakan organ yang paling banyak menerima darah dari jantung yaitu 20% dari seluruh darah yang mengalir keseluruh bagian tubuh (Lumantobing 2001) 
Darah mengangkut oksigen dan nutrisi lainnya yang diperlukan untuk kesehatan neuron, sehingga aliran konstan darah ke otak harus dijaga.
Aliran darah pada orang sehat adalah 54 mililiter per 1000 gr berat otak permenit. Selama tidur aliran darah ke otak meningkat tetapi tingkat konsumsi oksigen tetap sama.
Pengaliran darah ke otak dilakukan oleh :
1. Sepasang arteri karotis interna
2. Sepasang arteri vertebralis
3. Arteri karotis bercabang menjadi  arteri cerebri anterior dan arteri cerebri media yang mengalirkan darah dari daerah depan hemisfer cerebri, bagian belakang otak dan bagian otak dibalik lobus temporalis. Kedua bagian otak terakhir ini memperoleh darah dari arteri cerebri posterior yang berasal dari arteri vertebralis (Chusid, 1993).



 












Peredaran darah otak dipengaruhi oleh beberapa faktor :
1. Tekanan darah dikepala (perbedaan antara tekanan arterial dan venosa pada daerah setinggi   otak), tekanan darah arteri yang penting dan menentukan rata –rata 70 mmHg, dan dibawah tekananan ini akan terjadi pengurangan sirkulasi darah yangserius.
2.  Resistensi cerebrovasculer:
Resistensi aliran darah arteri melewati otak dipengaruhi oleh :
a) Tekanan liquor cerebrospinalis intracranial, peningkatan resistensi terhadap aliran darah terjadi sejajar dengan meningginya tekanan liquor cerebrospinalis. Pada tekanan diatas 500 mm air terjadi suatu restriksi sirkulasi yang ringan sampai berat.
b) Viskositas darah
Sirkulasi dapat menurun lebih dari 50% pada polycythemia, suatu peningkatan yang nyata didalam sirkulasi darah otak dapat terjadi pada anemiaberat.
c) Keadaan pembuluh darah cerebral terutama arteriole
Pada keadaan patologis blok ganglion stelata dapat mengalami kegagalan untuk mempengaruhi aliran darah otak (Chusid,1993).
http://www.csuchico.edu/%7Epmccaffrey/syllabi/CMSD%20320/images/U11BloodMedView.jpgGambar Aliran darah






















http://www.csuchico.edu/%7Epmccaffrey/syllabi/CMSD%20320/images/U11BloodLatView.jpg 1.Subclavian Arteri
Arteri utama tubuh disebut aorta. Hal pasokan darah ke seluruh bagian tubuh dengan pengecualian dari paru-paru. Aorta naik dari hati dan bentuk-bentuk lengkungan, dari yang muncul dua arteri subklavia. subklavia Masing-masing memiliki dua cabang utama, karotid umum dan vertebra tersebut. Kedua membawa darah ke otak.
Setiap karotis umum terbagi menjadi arteri karotis eksternal, yang memasok darah ke wajah dan arteri karotid internal yang memasok otak dengan darah.
2.Karotis Internal
Setiap arteri karotid internal naik sepanjang satu sisi leher. Mereka lewat di belakang telinga ke lobus temporal dan memasuki ruang subarachnoid. Kemudian, mereka menjalankan posterior ke ujung medial fisura dari Sylvius mana mereka membagi dlm dua cabang menjadi dua cabang utama, arteri serebral anterior dan arteri serebral tengah.
a.    Anterior cerebral artery
Arteri serebral anterior berjalan di atas Chiasm optik ke permukaan medial hemisfer serebral. Ini lengkungan sekitar genu (tanduk) dari corpus callosum (FitzGerald, 1996). Hal pasokan darah ke korteks medial, termasuk aspek medial strip motor dan strip sensorik. Ini berarti bahwa kerusakan pada arteri serebral anterior dan motor dapat menyebabkan penurunan sensorik di bagian bawah tubuh. Sebagai contoh, seorang pasien yang mengalami stroke yang mempengaruhi arteri ini mungkin tdk bertarak atau kelumpuhan sepihak dari pinggul ke bawah.
b.    Middle cerebral artery
Cabang utama lain dari carotids internal adalah arteri serebral tengah. Arteri besar ini memiliki-seperti cabang-cabang pohon yang membawa darah ke seluruh aspek lateral setiap belahan bumi. Ini berarti bahwa arteri ini memasok darah ke daerah-daerah kortikal yang terlibat dalam berbicara, menelan dan bahasa, termasuk motor lateral strip, strip sensorik lateral,'s Area Broca, Wernicke's area,'s gyrus Heschl, dan sudut gyrus. Selain itu, menyediakan sebagian besar pasokan darah ke korpus striatum. Cabang-cabang utama dari otak tengah adalah arteri striata lateral dan medial. striata Pasokan ganglia basal, kapsul internal, dan talamus (FitzGerald, 1996). Karena mereka adalah suplai darah utama ke kapsul internal, mereka disebut oleh beberapa arteri stroke. Ketika sesuatu terjadi pada arteri ini, bottleneck dari serat dalam kapsul internal dapat rusak, menyebabkan banyak cacat. Para striata yang tipis arteri sangat dan tekanan darah tinggi di dalamnya. Untuk alasan ini, mereka dianggap oleh banyak untuk menjadi lebih rentan terhadap perdarahan daripada penyumbatan, meskipun FitzGerald mengatakan bahwa oklusi dari salah satu areteries merupakan penyebab utama dari stroke klasik di mana hasil kerusakan saluran piramidal hemiplegia kontralateral. arteri lain yang timbul dari arteri karotid internal meliputi arteri berkomunikasi anterior dan posterior arteri berkomunikasi.
Arteri berkomunikasi anterior bergabung dengan arteri serebral anterior setiap belahan bersama-sama.
Arteri berkomunikasi bergabung posterior arteri serebral tengah ke arteri serebral posterior, yang merupakan bagian dari sistem arteri basilar.
c.    Vertebral cerebral artery
Kedua arteri vertebralis naik melalui kolom tulang belakang dan masuk ke otak melalui foramen magnum. Setelah di otak, mereka terus naik, perjalanan di samping batang otak. Pada batas bawah pons dua arteri vertebralis bergabung bersama untuk membentuk arteri basilaris atau-basilaris arteri vertebro. Arteri vertebralis dan basilar adalah arteri lurus dan karena itu tidak sebagai subjek untuk penyumbatan karena membangun kolesterol sebagai adalah carotids internal.
The cerebellar inferior posterior tidak hanya memasok otak kecil tetapi mengambil darah ke medula lateral. Anterior dan posterior arteri tulang belakang dan punggung medula perut, masing-masing (FitzGerald 1996). Tiga arteri adalah cabang dari vertebra tersebut. Sisi pons dan otak menerima darah dari arteri cerebellar inferior anterior dan arteri cerebellar superior. Arteri ini adalah cabang dari basilar tersebut. The cerebellar arteri anterior inferior juga memiliki cabang, arteri labirin, yang memasok telinga bagian dalam. basilar juga memberikan off sekitar dua belas arteri pontine bahwa pasokan pons medial (FitzGerald, 1996). Di perbatasan superior pons, arteri basilaris membagi untuk membentuk dua arteri serebral posterior. Sebelum membagi arteri basilaris, arteri beberapa timbul dari itu. Ini termasuk anterior, inferior, dan posterior cerebellar arteri serta cabang pontine. Jadi, pons dan otak kecil yang dipasok oleh cabang basilar tersebut.
d.    Posterior cerebral artery
Arteri cerebral posterior pasokan bagian dari otak yang ditemukan di fosa posterior tengkorak, termasuk daerah medial lobus oksipital dan aspek inferior lobus temporal. Mereka juga menyediakan otak tengah dan memberikan darah ke thalamus dan beberapa struktur subkortikal lain. Penyumbatan dalam arteri ini dapat mempengaruhi indera penciuman, dan menyebabkan kerusakan saraf kranial, serta masalah visual, termasuk visual hemianopsia agnosia, dan Alexia.
The Choroidal arteri, yang timbul baik dari divisi dari arteri karotid internal dan dari sistem basilar, suplai darah ke pleksus choriod dan juga untuk hippocampus. Penyumbatan dalam arteri dapat mempengaruhi produksi cairan tulang punggung ke otak dan juga dapat menyebabkan masalah memori. Di bawah ini adalah gambar grafis dari lingkaran Willis . Buka link untuk memvisualisasikan beberapa masalah pembuluh darah yang dapat terjadi.



3. Lingkaran Willis
Lingkaran Willis atau arteriosus Circulus adalah anastomatic batang arteri utama dari otak.
http://www.csuchico.edu/%7Epmccaffrey/syllabi/CMSD%20320/images/CIRCLEOFWILLIS.jpg
Menurut Bhatnagar dan Andy, 1995, anastomosis terjadi ketika pembuluh darah membawa darah ke salah satu tempat dari yang kemudian didistribusikan ulang. Lingkaran Willis adalah titik di mana darah yang dilakukan oleh dua carotids internal dan sistem basilar datang bersama-sama dan kemudian didistribusikan oleh tengah, anterior, dan arteri serebral posterior.
Arteri cerebral anterior dari dua belahan bergabung bersama oleh arteri berkomunikasi anterior. Arteri serebral tengah dihubungkan ke arteri serebral posterior oleh arteri berkomunikasi posterior. Anastamosis ini atau komunikasi antara arteri membuat jaminan sirkulasi yang Cinta dan Webb, 1995, mendefinisikan sebagai "aliran darah melalui rute alternatif" (hal. 40) mungkin. Ini adalah mekanisme keamanan, memungkinkan area otak untuk terus menerima suplai darah yang cukup bahkan ketika ada penyumbatan di suatu tempat dalam sistem arteri. Darah aliran sistem karotis internal dan sistem basilar bertemu di arteri berkomunikasi posterior. Jika tidak ada masalah dalam sistem baik, tekanan dari sungai akan sama dan mereka tidak akan bercampur. Namun, jika ada penyumbatan di salah satu dari mereka darah akan mengalir dari arteri utuh dengan yang rusak, mencegah kecelakaan pembuluh darah otak.
Selama Lingkaran Willis dapat menjaga tekanan darah pada lima puluh persen dari normal, tidak ada infark atau kematian jaringan akan terjadi di wilayah di mana ada penyumbatan. Jika sirkulasi jaminan yang baik, tidak ada efek permanen mungkin akibat dari penyumbatan.
Kadang-kadang, waktu penyesuaian yang diperlukan sebelum sirkulasi agunan yang dapat mencapai tingkat yang mendukung fungsi normal, arteri berkomunikasi akan membesar sesuai dengan aliran darah melalui mereka meningkat. Dalam kasus tersebut, serangan iskemik transient dapat terjadi, yang berarti bahwa bagian otak sementara kekurangan oksigen.
Beberapa orang tidak salah satu arteri berkomunikasi yang membentuk Lingkaran Willis. Dalam hal ini, jika penyumbatan berkembang, sirkulasi jaminan akan terhalangi dan agunan suplai darah akan terganggu, menyebabkan kerusakan otak terjadi.
Ada beberapa daerah aliran sungai di otak yang terletak di ujung sistem vaskular. Masalah dengan suplai darah sangat mungkin terjadi di sini, terutama pada mereka yang memiliki pengerasan pembuluh darah. Sumbatan dalam air gudang daerah dapat menyebabkan aphasia transcortical.
5.The-Brain Barrier Darah
Banyak zat hadir dalam suplai darah tidak dapat melewati meninges ke dalam sel sistem saraf pusat. Penghalang darah otak mencakup dua komponen, darah / hambatan cairan cerebrospinal dan lapisan penghalang arakhnoid.
Cairan serebrospinal adalah filtrat darah oleh pleksus koroid (jaringan kapiler) ventrikel yang dibentuk oleh fusi dari piameter dan ependyma (lapisan ventrikel). Dalam perjalanan proses ini, tidak semua komponen darah diperbolehkan untuk masuk ke otak. Menurut Webster, 1999, hanya plasma jelas melewati, meninggalkan sel-sel darah di belakang.
Lapisan penghalang arakhnoid merupakan bagian dari lapisan meningeal arakhnoid. Hal ini dibentuk oleh persimpangan ketat antara sel-sel endotel kapiler otak di mater arakhnoid.
Glukosa berdifusi melintasi penghalang darah-otak melalui proses yang seperti osmosis selektif.
Sawar Darah Otak
Sawar darah otak (bahasa Inggris: blood-brain barrier, BBB) adalah sebuah antarmuka yang memisahkan zalir serebrospinal dengan pembuluh darah.
Antarmuka tersebut merupakan sel endotelial yang saling mengikat dengan begitu erat dengan ikatan dimer dan mempunyai transporter seperti occludin, claudins, junctional adhesion molecule (JAM), atau ESAM.
Transporter tersebut dihubungkan dengan oleh suatu kompleks protein agar dapat mengikat antarmuka tersebut. Salah satu kompleks protein tersebut adalah zo-1.

Salah satu transporter yang terdapat pada sawar otak:
  • OATP14.[1]
  • GLUT1.
  • MCT8 dan homolognya yaitu MCT10, yang mendifusikan hormon tiroid. Sejenis antidepresan yaitu desipramina merupakan penghambat difusi hormon tiroid pada MCT8. Selain itu, sejenis hormon tiroid yang disebut T3 juga dihambat oleh bromosulphtalein pada transporter yang sama.[2]
  • Transporter ABC.[3]
  • Transporter efflux.[4]
Konsep sawar darah otak telah dijabarkan oleh Ehrlich lebih dari 100 tahun lalu. Sawar darah otak melindungi otak dari lingkungan darah dan memelihara homeostasis lingkungan mikro otak. Penelitian Reese dan Karnovsky pada efek peroksidase eksogen terhadap sawar darah otak telah mengungkapkan dua fitur yang melindungi otak dari darah. Fitur tersebut adalah taut kedap dan frekuensi rendah vesikel pada endotel otak. Taut kedap disusun oleh protein membran sitoplasmik dan integral. Pengangkut transitosis dimediasi-absorpsi, reseptor, atau pembawa khusus hadir untuk mengangkut unsur dari darah dan sisa metabolisme menuju darah melalui jalur transendotel. Sawar ini bukan sawar yang absolut.










Sistem syaraf
1.    Saraf kranial
Saraf kranial adalah 12 pasang saraf pada manusia yang mencuat dari otak, berbeda dari saraf spinal yang mencuat dari sumsum tulang belakang. Saraf kranial merupakan bagian dari sistem saraf sadar. Dari 12 pasang saraf, 3 pasang memiliki jenis sensori (saraf I, II, VIII); 5 pasang jenis motorik (saraf III, IV, VI, XI, XII) dan 4 pasang jenis gabungan (saraf V, VII, IX, X). Pasangan saraf-saraf ini diberi nomor sesuai urutan dari depan hingga belakang, lazimnya menggunakan angka romawi
Saraf-saraf ini terhubung utamanya dengan struktur yang ada di kepala dan leher manusia seperti mata, hidung, telinga, mulut dan lidah. Pasangan I dan II mencuat dari otak besar, sementara yang lainnya mencuat dari batang otak.


Brain human normal inferior view with labels en.svg
 






















Nomor
Nama
Jenis
Fungsi
I
Sensori


Menerima rangsang dari hidung dan menghantarkannya ke otak untuk diproses sebagai sensasi bau
II
Sensori

Menerima rangsang dari mata dan menghantarkannya ke otak untuk diproses sebagai persepsi visual
III
Motorik
Menggerakkan sebagian besar otot mata
IV
Motorik
Menggerakkan beberapa otot mata

V


Gabungan




Sensori: Menerima rangsangan dari wajah untuk diproses di otak sebagai sentuhan
Motorik: Menggerakkan
rahang
VI
Motorik
Abduksi mata
VII
Gabungan




Sensorik: Menerima rangsang dari bagian anterior lidah untuk diproses di otak sebagai sensasi rasa
Motorik: Mengendalikan otot wajah untuk menciptakan ekspresi wajah
VIII
Sensori



Sensori sistem vestibular: Mengendalikan keseimbangan
Sensori koklea: Menerima rangsang untuk diproses di otak sebagai suara
IX
Gabungan



Sensori: Menerima rangsang dari bagian posterior lidah untuk diproses di otak sebagai sensasi rasa
Motorik: Mengendalikan organ-organ dalam
X
Gabungan

Sensori: Menerima rangsang dari organ dalam
Motorik: Mengendalikan organ-organ dalam
XI
Motorik
Mengendalikan pergerakan kepala
XII
Motorik
Mengendalikan pergerakan lidah




2.    Medula spinalis
Medulla spinalis adalah Korda jaringan saraf yang terbungkus dalam kolumna vertebra yang memanjang dari medulla batang otak sampai ke area vertebra lumbal pertama


 















Medulla spinalis mempunyai fungsi yaitu
1. Medulla spinalis mengendalikan berbagai aktivitas reflek dalam tubuh
2. Mentransmisikan impuls saraf ke dan dari otak melalui jaras ( traktus )  asenden dan desenden.
Saraf Spinalis terdiri dari 31 pasang saraf yang tersusun secara simetris masing-masing berasal dari medula spinalis melalui 2 buah radiks: radiks sensorik (dorsalis) dan motorik (ventralis). Saraf-saraf ini dibagi secara topografis menjadi 8 pasang saraf cervical (C 1-8), 12 torakal (T 1-12), 5 lumbal (L 1-5), 5 sacral (S 1-5) dan satu coccygeus (C).
Neuron-neuron yang menyalurkan hantaran motorik pada bagian perjalanan terakhir yaitu di kornu anterior medula spinalis menuju  sel-sel otot skeletal dinamakan “Lower Motoneuron”. Lower Motoneuron  menyusun inti-inti radiks ventralis saraf spinalis.

3.    Saraf autonom
Merupakan saraf-saraf yang bekerjanya tidak dapat disadari dan bekerja secara otomatis disebut juga otot tak sadar.
Sistem saraf otonom terbagi menjadi 2 bagian yaitu :
1.    Sistem simpatis
Terbagi menjadi dua bagian yang terdiri dari saraf otonom cranial dan saraf otonom sacral. Terletak di depan kolumna vertebra dan berhubungan dengan sumsum tulang belakang melalui serabut-serabut saraf.
     Fungsinya :
      - Mensarafi otot jantung
      - Mensarafi pembuluh darah dan otot tak sadar
      - Mempersarafi semua alat dalam seperti lambung, pancreas dan usus
      - Melayani serabut motorik sekretorik pada kelenjar keringat
      - Serabut motorik pada otot tak sadar dalam kulit
      - Mempertahankan tonus semua otot sadar
 2. Saraf Parasimpatis
     Fungsi saraf parasimpatis :
-       Merangsang sekresi kelenjar air mata, kelenjar sublingualis, submandibularis dan kelenjar-kelenjar dalam mukosa rongga hidung
-       Mensarafi kelenjar air mata dan mukosa rongga hidung
-       Menpersarafi kelenjar ludah
-       Mempersarafi parotis
-       Mempersarafi sebagian besar alat tubuh yaitu jantung, paru-paru, GIT, ginjal, pancreas, lien, hepar dan kelenjar suprarenalis
-       Mempersarafi kolon desendens, sigmoid, rectum, vesika urinaria dan alat kelamin
-       Miksi dan defekasi

4.    Saraf somatis
Sistem saraf somatis (SNS = somatic nerve system) terdiri dari saraf campuran. Bagian aferen membawa baik informasi sensoris yang disadari maupun informasi sensoris yang tak disadari (misalnya nyeri, suhu, raba, proprioseptik yang disadari maupun yang tak disadari, penglihatan, rasa, pendengaran dan penciuman) dari kepala, dinding tubuh dan ekstremitas. Saraf eferen terutama berhubung dengan otot rangka tubuh. Sistem saraf somatis (SNS) menangani interaksi dan respon terhadap lingkungan eksterna.


Daftar pustaka :
1.    Wikipedia
2.    Jurnal Universitas sumatra utara, majalah kedokteran nusantara / vol 38 No 2 Juni 2005
3.    http//tutorialkuliah.blogspot.com/2009/07/vaskularisasi otak
5.    Belajar biopsikologi.blogspot.com