bab ii tinjauan pustakaeprints.umm.ac.id/58316/3/bab ii.pdf · 5 bab ii tinjauan pustaka 2.1 rokok...

20
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya listrik dari baterai yang mengandung nikotin dalam bentuk aerosol (Schoenborn & Gindi, 2015). Rokok elektronik dikenal dengan berbagai nama, seperti electronic nicotine delivery systems (ENDS), vapes, mods dan sebagainya. Namun, terkadang rokok elektronik dapat digunakan sebagai pembawa ganja dan bahan narkotika lainnya (U.S. Department of Health and Human Services, 2016). Rokok elektronik terdiri dari berbagai macam bentuk yang memungkinkan penggunanya untuk menghirup aerosol yang mengandung nikotin, perasa dan berbagai zat adiktif lainnya. Meskipun memiliki bentuk yang berbeda-beda, rokok elektronik pada dasarnya dioperasikan dengan cara yang sama dan biasanya terdiri dari baterai, atomizer (bagian pemanas dan yang menguapkan nikotin) dan catridge (wadah untuk tempat cairannya). Beberapa rokok elektronik berbentuk mirip seperti rokok konvensional atau seperti pipa. Pengguna rokok elektronik akan menghirup aerosol ke dalam dalam paru paru, begitu juga perokok pasif dari rokok elektronik.

Upload: others

Post on 18-Oct-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Rokok Elektronik

2.1.1 Definisi rokok elektronik

Rokok Elektronik adalah produk berdaya listrik dari baterai yang

mengandung nikotin dalam bentuk aerosol (Schoenborn & Gindi, 2015).

Rokok elektronik dikenal dengan berbagai nama, seperti electronic nicotine

delivery systems (ENDS), vapes, mods dan sebagainya. Namun, terkadang

rokok elektronik dapat digunakan sebagai pembawa ganja dan bahan

narkotika lainnya (U.S. Department of Health and Human Services, 2016).

Rokok elektronik terdiri dari berbagai macam bentuk yang

memungkinkan penggunanya untuk menghirup aerosol yang mengandung

nikotin, perasa dan berbagai zat adiktif lainnya. Meskipun memiliki bentuk

yang berbeda-beda, rokok elektronik pada dasarnya dioperasikan dengan

cara yang sama dan biasanya terdiri dari baterai, atomizer (bagian pemanas

dan yang menguapkan nikotin) dan catridge (wadah untuk tempat

cairannya). Beberapa rokok elektronik berbentuk mirip seperti rokok

konvensional atau seperti pipa. Pengguna rokok elektronik akan menghirup

aerosol ke dalam dalam paru paru, begitu juga perokok pasif dari rokok

elektronik.

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

6

(U.S. Department of Health and Human Services, 2016)

Gambar 2.1

Berbagai bentuk dari rokok elektronik

Cara penggunaan rokok elektronik hampir mirip seperti rokok biasa,

saat pengguna menghisap maka chip di dalam rokok elektronik akan

mengaktifkan baterai untuk mengalirkan energi sehingga cairan berisi

nikotin akan terpanaskan dan menghasilkan asap. Asap tersebut nantinya

akan dihisap oleh pengguna rokok elektronik (Tanuwihardja & Susanto,

2012).

2.1.2 Zat yang terkandung dalam rokok elektronik

U.S.A Food and Drug Administration mengeluarkan daftar tentang

berbagai zat yang membahayakan dan berpotensi berbahaya pada asap

rokok. Zat tersebut berpotensi terhirup, tertelan, dan terserap ke dalam tubuh

yang kemudian berpotensi membahayakan secara langsung atau tidak

langsung pada pengguna ataupun bukan pengguna rokok elektronik.

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

7

Berikut kandungan zat yang membahayakan dan berpotensi

membahayakan untuk tubuh dalam asap rokok elektronik:

Tabel 2.1 Kandungan dalam asap rokok elektronik

Zat

Kimiawi

Turunan zat

kimiawi

Alat rokok

elektronik; teknik

pengumpulan

asap

Instrumen:

CRM/ISO

standar

Carbonyls Acetaldehyde

Acrolein

Crotonaldehyde

Formaldehyde

KC Automation

5-port linear ; 5

sets of 20 puffs

UPLC-UV;

CRM N°74𝑎

Aromatic

amines

4-Aminobiphenyl

1-

Aminonaphthalene

2-

Aminonaphthalene

Cerulean 20-port

linear; 100 puffs

pr battery

exhaustion

GC-MS;

(Cambridge

filter pad

collection)

Volatile

organic

compounds

Acrylonitrile

Benzene

1,3 Butadiene

Isoprene

Toluene

KC automation 5-

port linear; 100

puffs or battery

exhaustion

GC-MS; CRM

N°70𝑏

Tobacco

spesific

nitrosamine

s

NNK

NNN

KC automation 5-

port linear; 100

puffs or battery

exhaustion

LC-MS/MS;

CRM N°75𝑐

Ammonia Ammonia Cerulean 20 port

linear; 100 puffs

or battery

exhaustion

IC-CD; (2

impingers with

acidic aqueus

solution)

Polyaromati

c

hydrocarbo

ns

Benzo[a]pyrene Cerulean 20 port

linear; 100 puffs

or battery

exhaustion

GC-MS;

(Cambridge

filter pad

collection)

CRM N°58𝑑

/ISO 22634𝑒

Carbon

monoxide

Carbon monoxide Cerulean 20 port

linear; 2 sets of

50 puffs

CO anaylzer

(IR) with

SM450; CRM

N°5𝑓/ISO

8454𝑔 Nicotine Nicotine Cerulean 20 port

linear; 20 puffs

GC with a

flame

ionization

detector (Flora, et al., 2016)

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

8

Pada pemakaian rokok elektronik, cairan didalamnya akan

dipanaskan lalu berubah menjadi aerosol yang kemudian dihirup oleh

pengguna. Kandungan dalam cairan rokok elektronik adalah glikol dan/atau

gliserin, air, nicotin, perasa, ammonia, arsenic, cadmium, NNK atau 4-

(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone dan NNN atau N-

nitrosonornicotine. Sebagian zat yang terkandung dalam cairan rokok

elektronik tersebut ada yang mengalami perubahan bentuk saat mengalami

pemanasan sehingga menjadi aerosol. Kandungan aerosol dari rokok

elektronik seperti yang terlihat pada tabel 2.1 (Flora, et al., 2016).

2.1.3 Bahaya rokok bagi kesehatan otak

Berbagai zat yang terkandung dalam rokok merupakan zat toksik,

karsinogenik dan zat yang dapat menginduksi terjadinya oksidatif stress.

Hal tersebut memberikan dampak buruk hampir disemua organ tubuh dan

meningkatkan resiko terjadinya penyakit kronik. Bagaimanapun juga,

merokok berpengaruh terhadap kesehatan otak dan berpengaruh terhadap

perkembangan otak (U.S. Department of Health and Human Services, 2016).

Konsumsi rokok elektronik dapat mempengaruhi fungsi otak, seperti

memberikan efek penurunan kognitif, penurunan memori, gangguan

suasana hati dan ketergantungan obat pada manusia dan juga hewan coba.

Rokok elektronik dapat menyebabkan kerusakan langsung pada neuron dan

menyebabkan spasme otot dan tremor (Qasim, et al., 2017).

Nikotin yang terkandung dalam rokok elektronik dapat

mempengaruhi fungsi otak, yaitu dapat menyebabkan adiksi dan

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

9

mengganggu perkembangan otak pada usia anak dan remaja (Qasim, et al.,

2017).

Zat zat berbahaya yang terkandung dalam rokok akan menjadi

radikal bebas ketika masuk dalam tubuh. Radikal bebas tersebut akan

membentuk spesies oksigen yang reaktif (ROS) yang menyebabkan

ketidakseimbangan sel dan molekul kimiawi dalam tubuh. Kondisi tersebut

akan menyebabkan kematian sel (Förstermann, et al., 2017).

2.2 Korteks Prefrontal Otak

2.2.1 Anatomi Korteks Prefrontal Otak

Sistem saraf adalah salah satu dari dua sistem regulatorik utama

tubuh. Sistem endokrin merupakan sistem regulatorik selain sistem saraf.

Sistem saraf pusat yang terdiri dari otak dan medulla spinalis berfungsi

menerima impuls dari neuron aferen. Bagian bagian otak dapat

dikelompokkan menjadi batang otak, serebelum, diensefalon (hipotalamus

dan thalamus) dan serebrum (nucleus basal dan korteks serebrum).

Serebrum membentuk lebih dari 80% berat total otak.

Korteks serebrum merupakan lapisan terluar dari otak yang

menutupi nucleus basal yang merupakan bagian dalamnya. Korteks

serebrum berperan penting dalam berbagai fungsi seperti inisiasi volunter

gerakan, persepsi sensorik akhir, bahasa, kepribadian, pikiran sadar dan

intelektual.

Terdapat empat lobus utama yang terbentuk dari lipatan lipatan

dalam tertentu yang membagi masing masing paruh korteks, yaitu lobus

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

10

frontalis, lobus parietalis, lobus temporalis dan lobus oksipitalis. Lobus

frontalis berperan dalam tiga fungsi utama yaitu kemampuan bicara,

aktivitas motorik volunter dan elaborasi pikiran (Sherwood, 2016).

(Snell, 2010)

Gambar 2.2

Lobus Frontalis Otak

Lobus Frontalis adalah seluruh korteks area yang berada di anterior

dari central sulcus. Area disamping central sulcus merupakan area korteks

motorik primer (Brodmann 4) dan pada anterior area tersebut merupakan

area korteks premotor (Brodmann 6). Korteks prefrontal ini terletak pada

lobus frontal, dibagian anterior dari korteks motorik dan korteks premotor

(Akkoc & Ogeturk, 2017).

Korteks prefrontal otak terdiri dari gyrus superior frontal, gyrus

medial frontal dan gyrus inferior frontal. Korteks ini dibagi menjadi tiga

bagian:

1. Lateral Prefrontal Korteks: terdiri dari Brodmann area 8, 9, 10 dan 46.

Diikuti Brodmann area 44, 45, 47. Namun pada beberapa literatur,

Brodmann area 45 dan 47 merupakan ventrolateral prefrontal korteks.

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

11

Brodmann area 9 dan 46 merupakan dorsolateral prefrontal korteks.

Sementara pada bagian paling anterior dari lobus frontal yaitu area

Brodmann 10 dinamakan rostal atau polar prefrontal korteks

2. Medial Prefrontal Korteks: terdiri dari area Brodmann 8, 9, 10, dan 12

serta area 14, 24, 25 dan 32 yang terletak di anterior girus cingulate.

3. Orbital Prefrontal Korteks (Orbitofrontal cortex): terdiri dari Brodmann

area 11, 12, 13 (Akkoc & Ogeturk, 2017).

2.2.2 Histologi Korteks Prefrontal Otak

Korteks serebrum adalah selubung substansi grisea di bagian luar

otak yang menutupi substansi alba yang merupakan bagian dalam otak.

Substansia grisea terdiri dari badan sel neuron, dendrit dan sel glia.

Substansia grisea juga terdapat anyaman jaringan saraf misalnya tonjolan

akson, dendrit dan glia yang rapat, biasanya disebut neuropil. Substansia

alba tidak mengandung badan neuron tapi terbentuk dari traktus serat saraf

bermielin (akson), ada pula yang tidak bermielin, oligodendrosit, neuroglia

suportif dan pembuluh darah. Selubung mielin tersebut yang menimbulkan

warna putih pada substansia alba.

Neuroglia merupakan sel penunjang di dalam sususan saraf pusat.

Sel ini secara morfologis dan fungsional berbeda dengan neuron karena sel

ini tidak terangsang dan tidak menghantarkan impuls. Ukuran sel neuroglia

lebih kecil dari neuron dan memiliki nucleus yang berwarna gelap. Jenis

neuroglia adalah astrosit, mikroglia, oligodendrosit dan sel ependim

(Eroschenko, 2016).

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

12

(Snell, 2010)

Gambar 2.3

Tipe sel pada Korteks Serebrum

Korteks serebri terdiri dari beberapa campuran sel saraf, neuroglia,

serabut saraf dan pembuluh darah. Berikut jenis sel sarafnya:

1. Sel Piramidal

Sebagian besar berukuran sepanjang 10-50 μm, namun terdapat satu

jenis sel yang berukuran besar hingga 120 μm yang dinamakan sel Betz.

Sel Betz hanya didapatkan pada girus presentralis motorik lobus

frontalis. Apeks dari sel pyramid berorientasi ke permukaan pia mater.

2. Sel Stellatum

Sering disebut sebagai sel granular karena berukuran kecil dan

poligonal. Sel ini memiliki dendrit yang bercabang multipel dengan

akson yang pendek.

3. Sel Fusiformis

Aksis sel ini berupa vertikal panjang yang menuju permukaan dan

terpusat di lapisan kortikal paling dalam. Dendrit muncul dari masing

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

13

masing kutub badan sel. Dendrit superfisial naik kearah permukaan

kemudian bercabang di superfisial sedangkan dendrit inferior bercabang

di dalam lapisan yang sama. Akson muncul dibagian inferior badan sel

dan masuk menuju substansia alba.

4. Sel Horizontal Cajal

Merupakan sel paling kecil, fusiformis dan biasanya cenderung

horizontal. Ditemukan di lapisan kortikal yang superfisial. Dendrit

berjalan sejajar dan berkontakan dengan dendrit sel piramidal.

5. Sel Martinotti

Berbentuk multipolar kecil diseluruh tingkat korteks. Dendritnya

pendek, mengarah ke permukaan pia korteks. Akson ini membentuk

bebrapa cabang kolateral yang pendek selama perjalannya (Snell, 2010).

Secara Histologi, korteks serebrum mempunyai 6 lapisan:

(Eroschenko, 2016)

Gambar 2.4

Lapisan pada korteks serebrum

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

14

1. Lapisan Molekular (Lamina Molebularis)

Merupakan lapisan paling superfisial yang berada dibawah jaringan

ikat halus otak, yaitu pia mater. Bagian ini terutama terdiri dari sel neuroglia

dan sel sel horizontal Cajal.

2. Lapisan Granular Eksterna

Pada lapisan ini mengandung berbagai jenis sel granular (sel non

piramidalis) dan sel pyramid kecil yang berjumlah sedikit. Sel non

piramidalis sebagian besar merupakan neuron inhibitorik GABA,

sedangkan sel piramidalis bersifat eksitatorik dan glutamate sebagai

neurotransmitter.

3. Lapisan Piramidal Eksterna

Pada lapisan ini sebagian besar didominasi oleh sel piramidal

berukuran sedang. Beberapa akson sudah mendapat selubung mielin yang

berfungsi sebagai serabut proyeksi atau disebut juga serabut asosiasi.

Diantaranya terdapat pula sel granular dan sel Martinotti dengan akson

mengarah ke lapisan superfisial.

4. Lapisan Granular Interna

Suatu lapisan tipis yang mengandung sel granula kecil dan beberapa sel

stellata. Lapisan ini merupakan lapisan dengan jumlah sel terbanyak.

5. Lapisan Piramidal Interna

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

15

Mengandung banyak sel neuroglia, sel Martinotti dan sel pyramid besar.

Lapisan ini merupakan lapisan dengan jumlah sel paling sedikit. Sel Betz

yang merupakan sel terbesar hanya ditemukan di girus presentralis.

6. Lapisan Multiform

Merupakan lapisan terdalam yang berada dekat dengan substansia alba.

Lapisan multiform mengandung campuran sel dengan berbagai bentuk serta

ukuran. Mengandung sel fusiform, sel piramidal dan sel martinotti. Berkas

akson masuk dan keluar melalui substansia alba (Awatara & Wijayanti,

2015).

(University Of Tartu, n.d.)

Gambar 2.5

Lapisan pada korteks serebrum

Pada lobus frontalis, ciri khas area secara histologis adalah tidak

adanya lapisan granuler dan penonjolan sel piramidal.

2.2.3 Fisiologi Korteks Prefrontal Otak

Fungsi utama dari korteks prefrontal adalah untuk merencanakan

dan melakukan tindakan. Informasi dari cortex lain dan struktur subkorteks

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

16

dikumpulkan, disusun dan dikontrol pada bagian ini yang kemudian

dilakukan perencanaan dan eksekusi dari sebuah tindakan.

Korteks prefrontal memiliki fungsi vital seperti berfikir, membuat

perencanaan, membuat keputusan, memahami kegiatan sosial seperti

peraturan sosial, merasakan empati, dan moralitas (Akkoc & Ogeturk, 2017).

Fungsi Utama dari Broadmann area 46 yang terletak di dorsolateral

korteks prefrontal adalah fungsi memori kerja dan memproses informasi

kognitif. Fungsi memori kerja, yaitu tempat otak secara sementara

menyimpan dan menghasilkan fungsi eksekutif. Fungsi ini memungkinkan

seseorang untuk memutuskan apa yang dilakukan, tidak hanya bereaksi

pada situasi saat itu. Korteks prefrontal memainkan peranan penting dalam

mengingat memori lama dan mengingat kembali memori baru. (Snell, 2010)

Selain itu, bagian dorsolateral korteks prefrontal juga berperan

dalam mengambil sikap fokus dan sigap. Stimulus external yang datang

akan dialihkan sehingga seseorang mampu fokus dan sigap dalam

mengerjakan sesuatu.

Fungsi utama dari area Brodmann 11 yang terletak pada bagian

orbital korteks prefrontal adalah memproses munculnya perasaan emosi dan

martabat seseorang. Brodmann area 47 pada bagian ventrolateral memiliki

fungsi munculnya perasaan empati. Dan juga pada Brodmann area 47

hemisfer kiri berperan dalam menyusun suatu kata.

Brodmann area 14, 24, 25 dan 32 pada bagian medial korteks

prefrontal otak merupakan bagian dari sistem limbik. Sehingga memiliki

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

17

fungsi yang berkaitan dengan memproses suatu memori. Selain itu, bagian

ini juga memiliki fungsi mengatur kognitif.

Kortkes prefrontal bagian ventrolateral mengatur fungsi formasi

memori episodik yang baru. Memori episodic adalah memori yang

dihasilkan dari suatu pengalaman seseorang (Akkoc & Ogeturk, 2017).

2.3 Hubungan paparan asap rokok terhadap histologi korteks prefrontal otak

2.3.1 Pengaruh radikal bebas terhadap histologi korteks prefrontal otak

Stress oksidatif adalah kondisi terjadinya ketidakseimbangan antara

konsentrasi radikal bebas dalam tubuh dengan jumlah antioksidan yang

berfungsi menanganinya. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan sel karena

sel kurang komperten untuk mengatasi sifat toksik yang dihasilkan oleh

radikal bebas yang berlebih dalam tubuh (Werdhasari, 2014).

(Förstermann, et al., 2017)

Gambar 2.6

Proses stress oksidatif pada perokok

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

18

Komponen dari rokok berpotensi untuk mengaktifkan NADPH dan

kemudian menstimulisasi terjadinya stress oksidatif. Merokok dapat

memicu aktivasi dari NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide

phosphate) oxidase sehingga meningkatkan kadar superoksida (O2-) dalam

tubuh. Superoksida (O2-) akan bereaksi dengan NO dan menghasilkan

peroksinitrit (ONOO-). Kemudian peroksinitrit (ONOO-) akan

meningkatkan oksidasi BH4 sehingga menimbulkan defisiensi BH4.

Sementara BH4 (pteridin tetrahydrobiopterin) merupakan kofaktor untuk

NOS (Nitric oxide synthase). Lepasnya ikatan pada eNOS menyebabkan

penurunan produksi NO endotel sehingga akan mengakibatkan disfungsi

endotel (Förstermann, et al., 2017).

Nitric Oxide (NO) berperan sebagai pemeliharaan dan regulasi

tekanan pembuluh darah. NO dihasilkan sel endotel, dan pelepasan NO akan

memicu terjadinya relaksasi otot polos vaskular. Penurunan aktivitas eNOS

menyebabkan vasokonstriksi (Astutik, et al., 2014).

Penurunan Nitrit oksida akan menyebabkan vasokonstriksi sehingga

terjadi hipoperfusi cerebral. Hipoperfusi yang terjadi akan menyebabkan

penurunan aliran darah dan penurunan suplai glukosa. Aliran darah yang

turun akan menyebabkan suplai oksigen turun. Glukosa dan oksigen yang

merupakan komponen penting dalam proses metabolisme bila mengalami

penurunan jumlah maka akan menyebabkan disfungsi metabolik. Aktivitas

metabolisme otak tergolong tinggi, maka bila terdapat gangguan

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

19

metabolisme akan memicu terjadinya kematian sel saraf (Toda & Okamura,

2016).

Nikotin yang terkandung dalam rokok elektrik juga dapat

menyebabkan penurunan nitrit oksida sehingga menimbulkan efek yang

sama seperti kondisi diatas, yaitu kematian sel saraf (nekrosis). Namun,

nikotin dalam fase akut dapat menyebabkan adiksi dengan menstimulasi

reseptor nikotinik asetil kolin (nAchRs) sehingga transmisi dopaminergik

meningkat. Kondisi tersebut akan menstimulasi reward sistem yang

menimbulkan efek peningkatan suasana hati. Konsumsi nikotin jangka

panjang akan menyebabkan neuron GABA mengalami desentisasi dan

menghilangkan efek inhibisi dopamine sehingga timbul efek adiksi (Mishra,

et al., 2015).

Reactive Oxygen Species (ROS) akan menginisiasi terjadinya

peroksidasi lipid. Hasil dari peroksidasi lipid adalah malonic dialdehyde

(MDA) yang memiliki ukuran kecil sehingga mudah menembus DNA.

Kondisi tersebut dapat merusak untai DNA, terutama mitokondria DNA

(mtDNA) sehingga terjadi kerusakan mitokondria dan menumbulkan

penurunan produksi ATP. Proses metabolisme tubuh membutuhkan ATP,

bila terjadi penurunan jumlah maka akan terjadi disfungsi metabolisme yang

akan berakhir menjadi kematian sel.

Protein yang berikatan dengan ROS juga akan memicu terjadinya

oksidasi protein yang akan merusak enzim, transporter dan mengubah

homeostatis kalsium (Ca). Perubahan pada struktur protein membran akan

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

20

menyebabkan disintegrasi membran dan peningkatan permeabilitas

membran yang pada akhirnya juga dapat memicu kematian sel (Dąbrowska

& Wiczkowski, 2017)

Peningkatan ROS dalam tubuh akan memicu aktifnya jalur c- Jun

N- Terminal Kinases (JNKs). JNKs merupakan bagian dari protein kinase

yang berperan dalam jalur yang melibatkan ekspresi gen, regenerasi,

plastisitas neuron, kematian sel dan regulasi dari penuan sel. Jalur JNKs

teraktivasi melalui sitokin, hormon pertumbuhan dan oksidatif stress (Yarza,

et al., 2016).

Aktifnya jalur JNKs akan meningkatkan fosforilasi Tau pada otak.

Tau banyak terdapat dalam sistem saraf pusat dan perifer. Tau adalah

sebuah protein yang berhubungan dan mengikat sitoskeleton serta lipid.

Protein Tau terikat pada sisi luar dan dalam mikrotubul yang merupakan

bagian dari sitoskeleton. Ikatan Tau dan mikrotubul berfungsi untuk

mengikat dan menstabilkan mikrotubul. Fosforilasi merupakan

penambahan gugus fosfat pada protein. Fosforilasi Tau akibat dari aktifnya

jalur JNKs akan mengubah formasi tau sehingga dapat melepaskan tau dari

mikrotubul (Wiryawan, 2018). Lepasnya ikatan tau dengan mikrotubul akan

menurunkan stabilitas mikrotubul. Kondisi tersebut akan menyebabkan

gangguan pada transpor sinyal neuron (Chang, et al., 2014).

Berbagai kondisi dari efek nikotin dan aktifnya ROS akan memicu

terjadinya penurunan nitrit oksida, peroksidasi lipid, oksidasi protein dan

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

21

aktifnya jalur JNKs memiliki dampak pada kerusakan sel saraf yang dapat

berakhir pada kematian atau nekrosis sel saraf.

2.3.2 Nekrosis

Setiap sel akan merespon dalam proses untuk mempertahankan

keadaan fisiologis yaitu dengan hipertrofi (bertambahnya ukuran sel),

hyperplasia (bertambahnya jumlah sel), atrofi (berkurangnya ukuran sel)

dan metaplasia (perubahan jenis sel dari satu tipe ke tipe lainnya). Adaptasi

atau stress yang berlebihan dapat menimbulkan jejas pada sel. Dalam

kondisi stress yang dihilangkan maka jejas sel bersifat reversible atau dapat

kembali ke bentuk semula. Namun dalam kondisi stress yang lama dan

memberat maka jejas sel cenderung menjadi irreversible atau tidak dapat

kembali ke bentuk semula hingga mengakibatkan kematian sel.

Kematian sel yang terjadi dapat berupa proses nekrosis dan dapat

pula proses apoptosis. Proses nekrosis dikaitkan dengan keadaan patologis.

Dan proses apoptosis dikaitkan dengan proses fisiologis dimana sel

kematian sel tersebut memang terprogram.

Nekrosis merupakan kematian sel yang ditandai dengan hilangnya

integritas membrane sehingga terjadi bocornya isi sel. Kebocoran tersebut

memicu terjadinya radang yang merupakan upaya untuk memulai proses

perbaikan dan menghilangkan sel yang mati. (Kumar, et al., 2013)

2.3.3 Gambaran nekrosis pada korteks prefrontal otak tikus

Secara makroskopis, gambaran patologi kerusakan otak akan

tampak seperti atrofi otak, perdarahan dan nekrosis. Sedangkan secara

Page 18: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

22

mikroskopis, akan tampak gambaran sel yang mengalami nekrosis. Sel

nekrosis otak (neuron) akan ditandai dengan inti yang piknotik (padat dan

angular) dan sitoplasma berwarna lebih eosinofilik. (Kristianingrum, 2016)

(Rahmadhani, 2018)

Gambar 2.7

Gambaran histopatologi sel korteks otak tikus putih

Ket : = Sel nekrosis; ditandai dengan piknotik (penyusutan dan pemadatan inti

sel)

= Sel normal; HE ; 400x

2.4 Tinjauan umum tikus putih jantan

2.4.1 Taksonomi

(Charles River, 2018)

Gambar 2.8

Rattus norvegicus strain wistar

Page 19: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

23

Klasifikasi berdasarkan Besselen (2004) adalah sebagai berikut:

Kingdom : Animalia

Filum : Chordata

Kelas : Mammalia

Ordo : Rodentia

Familia : Muridae

Genus : Rattus

Jenis : Rattus norvegicus

Sebuah galur atau strain pada tikus adalah sebuah kelompok di mana

semua anggota secara genetik identik. Pada tikus ini kondisi tersebut dicapai

melalui perkawinan sedarah. Tikus Wistar albino ini milik spesies Rattus

norvegicus. Jenis galur ini dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906

untuk digunakan dalam biologi dan penelitian medis. Tikus ini merupakan

galur tikus pertama yang dikembangkan sebagai model organisme pada

laboratorium.

Rattus norvegicus memiliki kemampuan adaptasi yang hebat dan

mampu bertahan hidup pada variasi habitat yang luas di lingkungan alami.

Tikus makan selama periode aktivitas sekitar tiga hingga lima kali. Tikus

ini cukup besar, kuat, berwarna keabu-abuan atau kecoklatan dengan bulu

yang kasar dan panjang, berambut jarang dan ekor bersisik. Ekornya lebih

pendek dari kombinasi panjang kepala dan badan (sekitar 80%).

Page 20: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/58316/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rokok Elektronik 2.1.1 Definisi rokok elektronik Rokok Elektronik adalah produk berdaya

24

Suhu tubuh pada siang hari 35,6-360 C dan meningkat pada malam hari

menjadi 37,8-380 C. Rata-rata lama hidup tikus laboratorium bervariasi

antara 2-4 tahun tergantung dari strain, jenis kelamin, diet, dan kondisi

hidupnya. Tikus mencapai kematangan seksual rata-rata pada usia 2-3 bulan.

Seperti hewan pengerat lainnya, tikus dapat berkembang biak sepanjang

tahun. Tikus betina dapat mencapai berat maksimum 400 gram dan tikus

jantan 800 gram, walaupun berat badan dapat bervariasi sesuai strain

(Alaydrus, 2015).