fisiologi tidur

7/17/2019 Fisiologi Tidur

http://slidepdf.com/reader/full/fisiologi-tidur-568d6e023fb4a 1/11

Fisiologi Tidur

Tidur merupakan kegiatan susunan saraf pusat, dimana ketika seseorang sedang tidur

bukan berarti bahwa susunan saraf pusatnya tidak aktif melainkan sedang bekerja. Sistem

yang mengatur siklus atau perubahan dalam tidur adalah reticular activating system (RAS)

dan bulbar synchronizing regional (BSR) yang terletak pada batang otak (uyton A! dan

"all #$, %&&').

RAS merupakan sistem yang mengatur seluruh tingkatan kegiatan susunan saraf pusat

termasuk kewaspadaan dan tidur. RAS ini terletak dalam mesenfalon dan bagian atas pons.

Selain itu RAS dapat memberi rangsangan isual, pendengaran, nyeri dan perabaan juga

dapat menerima stimulasi dari korteks serebri termasuk rangsangan emosi dan proses pikir.

alam keadaan sadar, neuron dalam RAS akan melepaskan katekolamin seperti norepineprin.

emikian juga pada saat tidur, disebabkan adanya pelepasan serum serotonin dari sel khusus

yang berada di pons dan batang otak tengah, yaitu BSR (uyton A! dan "all #$, %&&').

A. Tahapan Tidur

Tidur dibagi menjadi dua fase yaitu pergerakan mata yang *epat atau Rapid Eye

Movement (R$+) dan pergerakan mata yang tidak *epat atau Non Rapid Eye Movement

(R$+). Tidur diawali dengan fase R$+ yang terdiri dari empat stadium, yaitu tidur

stadium satu, tidur stadium dua, tidur stadium tiga dan tidur stadium empat, lalu diikuti

oleh fase R$+. -ase R$+ dan R$+ terjadi se*ara bergantian sekitar /0 siklus dalam

semalam (1atlak, %&&2).

• Tidur stadium satu

1ada tahap ini seseorang akan mengalami tidur yang dangkal dan dapat

terbangun dengan mudah oleh karena suara atau gangguan lain. Selama tahap

pertama tidur, mata akan bergerak peralahan/lahan, dan aktiitas otot melambat

(1atlak, %&&2).

- Tidur stadium dua

Biasanya berlangsung selama 3& hingga %2 menit. enyut jantung melambat

dan suhu tubuh menurun. 1ada tahap ini didapatkan gerakan bola mata berhenti

(1atlak, %&&2).

- Tidur stadium tiga

Tahap ini lebih dalam dari tahap sebelumnya (anong, %&&4). 1ada tahap ini

indiidu sulit untuk dibangunkan, dan jika terbangun, indiidu tersebut tidak dapat

segera menyesuaikan diri dan sering merasa bingung selama beberapa menit

(anong, %&&4).

- Tidur stadium empat



Tahap ini merupakan tahap tidur yang paling dalam. elombang otak sangat

lambat. Aliran darah diarahkan jauh dari otak dan menuju otot, untuk memulihkan

energi fisik (anong, %&&4).

Tahap tiga dan empat dianggap sebagai tidur dalam atau deep sleep, dan sangat

restorative bagian dari tidur yang diperlukan untuk merasa *ukup istirahat dan energik di

siang hari (1atlak, %&&2). -ase tidur R$+ ini biasanya berlangsung antara '& menit

sampai 3&& menit, setelah itu akan masuk ke fase R$+. 1ada waktu R$+ jam pertama

prosesnya berlangsung lebih *epat dan menjadi lebih intens dan panjang saat menjelang

pagi atau bangun (1atlak, %&&2).

Selama tidur R$+, mata bergerak *epat ke berbagai arah, walaupun kelopak

mata tetap tertutup. 1ernafasan juga menjadi lebih *epat, tidak teratur, dan dangkal.

enyut jantung dan nadi meningkat (1atlak, %&&2).

Selama tidur baik R$+ maupun R$+, dapat terjadi mimpi tetapi mimpi dari

tidur R$+ lebih nyata dan diyakini penting se*ara fungsional untuk konsolidasi memori

jangka panjang (1atlak, %&&2).

B. Siklus Tidur

Selama tidur malam yang berlangsung rata/rata tujuh jam, R$+ dan R$+

terjadi berselingan sebanyak /0 kali. Apabila seseorang kurang *ukup mengalami R$+,

maka esok harinya ia akan menunjukkan ke*enderungan untuk menjadi hiperaktif,

kurang dapat mengendalikan emosinya dan nafsu makan bertambah. Sedangkan jika

R$+ kurang *ukup, keadaan fisik menjadi kurang gesit (+ardjono, %&&5). Siklus tidur

normal dapat dilihat pada skema berikut6

ambar 3. Tahap/tahap siklus tidur (!arney 1, %&&2)

Siklus ini merupakan salah satu dari irama sirkadian yang merupakan siklus dari

% jam kehidupan manusia. 7eteraturan irama sirkadian ini juga merupakan keteraturan



tidur seseorang. #ika terganggu, maka fungsi fisiologis dan psikologis dapat terganggu

(1atlak, %&&2).

C. Neuroanatomi Pusat Pengaturan Tidur

Gambar 2. 7omponen utama dari neuromodulator penginduksi siklus tidur/bangun

8ntuk menginduksi tidur, proyeksi dari 9:1; sebagai neuron penghasil

ABA dan galanin (gal) yang terletak di anterior dari hipotalamus mengirimkan

sinyal yang berfungsi menginhibisi ascending arousal system di pons, basis frontalis

dan hipotalamus. Sistem ini meliputi nukleus tuberomamilarius (T+) yang terletak

di posterior dari hipotalamus yang memproduksi histamin ("<ST), sel raphe dorsalis

yang memproduksi serotonin (2/"T), sel penghasil asetilkolin (A*h) yang terletak di

laterodorsal dari tegmentum (:T), nukleus ditegmentum dari pedukulopontin (11T)

serta nukleus di lo*us *oeruleus yang memproduksi noreprinefrin (A). Sistem lain

yang tidak diilustrasikan pada gambar ini meliputi area perifornikal dari hipotalamus

yang memproduksi ore=in, sel produsen dopamin yang terletak di peria>uaduktus

mesen*ephalon dan serta proyeksi kolinergik yang berasal dari basis frontalis

(nukleus basalis, pita diagonal dari bro**a,dan septum medialis) semua struktur ini

memberikan proyeksi ke istem limbik dan korteks (:ee/!hiong T, %&&5).

Tidur berasal dari beberapa proses dalam otak yang meliputi beberapa sirkuit

neural yang saling berhubungan satu sama lain, serta meliputi beberapa

neurotransmitter yang saling mempengaruhi satu sama lain. Berdasarkan penelitian

per*obaan transeksi terhadap tikus yang telah dilakukan sebelumnya didapatkan



bahwa terdapat regio yang men*etuskan terjadinya proses tidur di medulla oblongata.

Berikut dibawah ini merupakan area/area di otak yang berperan dalam siklus tidur/

bangun (1osner #. 1lum And 1osner, %&&').

Gambar 3. skematis lokasi anatomi area/area diotak yang berperan saat tidur

(Blumenfeld.", %&&%)

Ascending eticular Acti!ating S"stem #AAS$

ARAS merupakan sistem saraf pusat yang berfungsi sebagai promotor dari

proses tidur/bangun. Bagian ini terletak di formatio retikularis di batang otak yang

terdiri atas beberapa kelompok sel dan nukleus serta sejumlah besar interneuron serta

traktus as*enden dan des*enden yang saling berhubungan satu sama lain. Struktur ini

dipengaruhi oleh ABA yang disekresi oleh sebagian besar sinapsnya, serta

dipengaruhi oleh input sensoris yang masuk melalui batang otak baik stimulus yang

berasal dari sistem sensoris,motorik maupun saraf kranial (Shneerson #, %&&2).

%entrolateral Preoptic Nuclei #%&P'$

uklei ini terletak di inferior dari S! dan di lateral dari entrikel <<<, dekat

dengan nukleus 9+1;. ukleus/nukleus ini menghasilkan ABA dan galanin yang

berfungsi sebagai neurotransmitter penginhibisi nukleus yang mengatur keterjagaan di

batang otak yang bersifat aminergik meliputi lo*us *oeruleus, nukleus raphe, sistem



mesolimbik dan nukleus tuberomamilary. sehubungan dengan fungsinya yang

mempengaruhi banyak kinerja nukleus, maka 9:1; berpotensi menyebabkan

reaktiasi dari pusat pen*etus tidur (:ee/!hiong T, %&&5).

Bagian dorsal dari 9:1; men*etuskan fase R$+ dan bagian medialnya

memberikan proyeksi ke :T?11T, sehingga menginduksi fase R$+. 7inerja dari

9:1; tidak dipengaruhi oleh ritme sirkadian, namun meningkat dengan adanya

kekurangan tidur. ukleus ini aktif pada saat tidur dan inaktif pada saat bangun (:ee/

!hiong T, %&&5).

Nukleus Tubero()ammilar" #T)N$

uklei ini terletak di bagian posterior dari hipotalamus dan bersifat

histaminergik dan hanya menerima input afferen dari entrolateral preopti* nu*leus

(9:1;) dan sistem ore=in yang berasal dari hipotalamus bagian lateral. ukleus ini

berfungsi menginhibisi 9:1; dan :T?11T serta bersifat aktif saat bangun,

tersupresi parsial pada fase R$+ dan inaktif saat fase R$+ (Shneerson #, %&&2).

Nucleus aphe

ukleus ini terletak di garis tengah dan bersifat serotonergik. Bagian yang

terpenting dari nukleus ini adalah nu*leus raphe dorsalis. ukleus ini bersifat aktif

saat bangun, tersupresi se*ara parsial saat R$+ dan inaktif saat R$+. 7inerja nya

di inhibisi oleh neuron ABA/ergik serta jika aktif berfungsi menghambat aktiitas

:T?11T serta memberikan proyeksi ke hipotalamus. iduga nukleus ini memliki

kontribusi terhadap respon motorik,otonom serta status emosional saat perubahan dari

tidur ke bangun (!arney 1, %&&2).

&aterodorsal Tegmental dan Pedunculopontine Tegmental #&T*+PPT$ nuclei

ukleus/nukleus ini terletak di bagian -ormasio Retikularis di bagian dorsal

dari tegmentum pons serta bersifat kolinergik. Aktiitasnya diinhibisi oleh lo*us

*oeruleus, nu*leus raphe dan nu*leus tubero/mammilary serta berfungsi

menghubungkan area/area di batang otak dengan thalamus. :T?11T ini merupakan

generator dari siklus R$+, juga berkontribusi terhadap komponen isual dari mimpi

dan halusinasi. #ika nukleus ini aktif, maka akan terjadi inhibisi dari lo*us *oeruleus

dan nukleus raphe (Shneerson #, %&&2).

&ocus Coeruleus



Bagian ini terletak pada pons bagian atas dan dorsal serta bersifat

oradrenergik. :o*us *oeruleus aktif pada saat bangun dan tersupresi parsial pada

fase R$+ serta inaktif pada fase R$+. Bagian ini memiliki fungsi untuk

menginhibisi aktiitas dari :T?11T, juga aktiitas dari bagian ini pula terinhibisi

oleh neuron ABA/ergik (Shneerson #, %&&2).

Sistem )esolimbik

Sistem ini berasal dari area entral dari tegmentum mesen*ephalon, serta

memiliki proyeksi ke area prefrontal dari korteks serebri dan sistem limbik yang

meliputi amigdala ,hipokampus serta nukleus retikularis thalami. Sistem ini bersifat

dopaminergik serta dapat menyebabkan keterjagaan sebagai akibat dari stimulus yang

didapat (Shneerson #, %&&2).

Nukleus Suprakhiasmatik #SCN$

ukleus ini bertanggung jawab terhadap ritme sirkadian serta sebagai

promotor bangun. #ika terjadi lesi pada bagian ini maka akan menimbulkan rasa

kantuk yang berlebihan (Shneerson #, %&&2).

Sistem &imbik

Sistem limbik meregulasi baik sistem saraf otonomik maupun reaksi

emosional seseorang terhadap stimulus eksternal dan memori sehingga menyebabkansistem ini bersifat fleksibel dan adaptif. Area @area yang termasuk dalam sistem

limbik meliputi girus *ingulate anterior, girus para/hipokampalis, formasio

hipokampal di lobus temporalis, regio orbito/frontal di korteks prefrontal. Sistem ini

tidak aktif pada fase R$+ tetapi aktif pada saat R$+ (Shneerson #, %&&2).

Thalamus

Thalamus mengatur aktiitas ARAS dan impuls lainnya yang melewati

mesen*ephalon. Thalamus memodifikasi aktifitas spindel dari mesen*ephalon serta

melalui sistem proyeksinya yang luas bagian ini mampu mengintegrasikan dan

mensinkronisasi aktiitas korteks.Sinkronisasi aktiitas dari korteks ini menyebabkan

korteks serebri dapat menginisiasi serta mempertahankan fase R$+. Bagian ini

se*ara efektif memutus hubungan antara korteks dengan batang otak serta stimulus/

stimulus lainya se*ara reersibel. +elalui neuron pensekresi ABA/nya, thalamus

menginhibisi promotor keterjagaan yang terletak di batang otak juga memberikan

pengaruh terhadap fase R$+ melalui proyeksinya ke :T?11T.

Tabel ,. ukleus/nukleus di otak dan peranannya terhadap tidur (Aminoff +, %&&5)



ukleus fase R$+ fase R$+ Bangun

:o*us *oeruleus - (

u*leus Raphe - (

ukleus tubero/

mamilarius

- (

:T?11T (

AktifC D 1enurunan aktiitasC / <naktif

*. Neurotransmitter "ang berperan pada proses tidur(bangun

1roses tidur bangun sangat dipengaruhi oleh adanya neurotransmitter, dimana

neurotransmitter ini sangat berperan dalam proses modulasi neuron/neuron dari otak

yang berperan dalam proses tersebut. alam perkembangannya, arietas/arietas baru

dari neurotransmitter mulai dapat diidentifikasi, dan hal ini terus menerus

berkembang dalam penelitian. Berikut akan dibahas ma*am/ma*am neurotransmitter

serta peranannya masing/masing (Aminoff +, %&&5).

/atekolamin

7atekolamin memiliki peran dalam proses bangun, berdasarkan hasil

penelitian imunohistokimia, ditemukan bahwa neuron katekolaminergik yang berada

di lo*us *oeruleus memiliki peranan penting dalam proses memulai keterjagaan. ;bat

obatan yang menyebabkan inhibibisi katabolisme dari katekolamin menyebabkan

keterjagaan yang intens, sebaliknya pula inhibibisi dari sintesis katekolamin dapat

menurunkan keterjagaan. euron neuroadrenergik di lo*us *oeruleus mengirimkan

proyeksi as*ending ke beberapa area luas di batang otak , menginhibisi nukleus

:T?11T dan 9:1; kemudian ke Sistem limbik dimana neuron ini mempengaruhi

mood dan perilaku (Shneerson #, %&&2).

Asetilkolin

Asetilkolin memegang peranan penting terhadap mulainya tidur. kolinergik

agonis misalnya berupa nikotin dapat menyebabkan keterjagaan, sebaliknya antagonis

dari reseptor muskarinik dapat menyebabkan ter*etusnya proses tidur (Shneerson #,

%&&2).

Serotonin #0(1T 0(1idroksitriptamin$

7inerja dari serotonin sangat kompleks hal ini disebabkan jumlah jenis

reseptornya yang banyak dan prinsip kerjanya yang bersifat antagonistik satu sama

lain. 1ada umumnya serotonin memiliki fungsi untuk men*etuskan bangun dan

berhubungan dengan proses sensoris dan motorik, terutama berhubungan dengan



mood. Sekresi dari 2"T bersifat aktif pada saat bangun dan tersupresi se*ara parsial

saat fase R$+ dan inaktif pada saat R$+ (Shneerson #, %&&2).

euron yang bersifat serotonergik paling banyak terdapat di nukleus raphe

terutama di bagian dorsal. 7erja nya menghambat nukleus :T?11T di pons dan

9:1; sehingga menyebabkan keterjagaan melalui eksitasi dari nukleus retikular

thalami. ukleus serotonergik ini memberikan proyeksi ke S!, basis frontalis,

medulla oblongata dan medulla spinalis (Shneerson #, %&&2).

*opamin

opamin memiliki efek yang *ukup kompleks terhadap proses tidur/bangun

hal ini disebabkan karena dopamin memiliki interaksi multiplel dengan sistem

neurotransmitter yang lainnya di berbagai area di otak (:ee/!hiong T, %&&5).

1istamin

"istamin men*etuskan keterjagaan dan kesiagaan serta menginhibisi baik fase

R$+ dan R$+ serta berperan pada proses peren*anaan dan kognitif. "istamin

dihasilkan oleh neuron di nukleus tuberomamilary di posterior dari hipoalamus yang

memberikan proyeksi luas ke 9:1;, lo*us *oeruleus, nukleus raphe dan :T?11T.

#ika terjadi inhibibisi dari "istamin di :T?11T dapat menyebabkan inhibisi dari

R$+ (Shneerson #, %&&2).

Glutamat

lutamat men*etuskan keterjagaan, merupakan neurotransmitter eksistatorik

di sistem saraf pusat. lutamat merupakan transmiter dari jaras proyeksi

thalamokortikal yang bertanggung jawab terhadap sinkronisasi aktiitas otak selama

fase R$+ dan jalur kortikospinal. euron glutamat/ergik juga terdapat pada ARAS

yang memberikan proyeksi ke nukleus :T?11T dan ke basis frontalis. #ika terjadi

aktiitas glutamat yang berlebihan, maka akan dapat menyebabkan terjadinya psikosis

(Shneerson #, %&&2).

GABA

ABA terdapat pada lebih dari 4& E sinaps di otak. euron ABA/ergik

tersebarluas di formasio retikularis di batang otak, basal ganglia, hipotalamus dan

thalamus. ABA disekresi oleh neuron S! dan memberikan pengaruh terhadap

transmisi sensoris di thalamus dan memiliki sifat yang berlawanan dengan glutamat.

ABA dihasilkan dari 9:1; dan berfungsi menginhibisi nukleus promotor

keterjagaan yang bersifat aminergik (!arney 1, %&&2).

Galanin



+erupakan neuropeptida penginhibisi yang dihasilkan oleh 9:1; dan

menyebabkan terjadinya tidur (Shneerson #, %&&2).

1ormon Ptuitar" dan komponen komponen lainn"a "ang terkait

Growth hormone releasing hormone ("R") menyebabkan terjadinya fase R$+ serta sintesis dari growth hormone melalui % jenis neuron yang berbeda di

hipotalamus (Shneerson #, %&&2).

" berfungsi men*etuskan fase R$+ serta menginhibisi pelepasan R".

metabolitnya, yakni insulin growth factor (<-/3) men*etuskan proses bangun.

Somatostatin dihasilkan oleh hipotalamus dan berfungsi menghambat pelepasan

R" dan pelepasan dari " di glandula ptuitary. 7inerja dari homon ini yakni

dengan menurunkan durasi R$+ namun men*etuskan fase R$+, mungkin lokasi

kerjanya terletak di pons (Shneerson #, %&&2).

)elatonin

+elatonin disintesis dan dilepaskan oleh glandula pinealis paling banyak pada

saat malam hari dan disupresi produksinya pada saat siang hari. 1roduksi dan sekresi

dari melatonn diregulasi melalui stimulus *ahaya melalui S!. i glandula pinealis

terjadi konersi dari triptophan menjadi serotonin (2/"idro=ytriptamin ) kemudian

menjadi melatonin (/a*etil/2/meto=ytriptamine). Setelah dihasilkan, melatonin akan

mempengaruhi S! dan mengubah fase dari sirkadian serta dapat turut men*etuskan

mulainya tidur. 1roduksi dari hormon ini menurun dengan seiring bertambahnya usia

seseorang dan paparan *ahaya. "ormon ini selanjutnya akan di metabolisme di hepar.

Gambar . Skema pembentukan melatonin (!arney 1, %&&2).



Tabel 2. eurotransmitter serta efeknya terhadap fase/fase tidur (:ee/!hiong T, %&&5)

$fek oradrenalin Asetilkolin 2/"T opamin "istamin +elatoni

n

1en*etus kesadaran

penuh,

wakefullness

kesadaran

penuh?wakefu

llness,R$+

bangun / 7esadaran

penuh,

wakefullnes

s

R$+

<nhibisi R$+ / / R$+ /

7erja

lainnya

mood dan

perilaku

<nhibisi

motorik fase

R$+

perilaku

dan kontrol

motorik

pola berpikir,

emosi,

perilaku dan

kontrol

motorik

/ ritme

sirkadian

dan

sistem

imun

Dapus

uyton A! dan "all #$. %&&'. Buku Ajar -isiologi 7edokteran. $disi 33. 1enterjemah6

<rawati, Ramadani , <ndriyani -. #akarta6 1enerbit Buku 7edokteran $!.

1atlak, +. %&&2. Four uide to "ealthy Sleep. 8.S. epartment of "ealth and "uman

Seri*es.

anong, G. -. %&&4. uku !"ar #isiologi $edokteran. #akarta6 $!

+ardjono, +. %&&5. Neurologi $linis %asar . #akarta6 ian Rakyat

!arney 1. %&&2. !lini*al Sleep isorder. :ippin*ott Gilliams HGilkins. 1hiladelphia 6 1 %3/

25.

:ee/!hiong.T. %&&5. Sleep +edi*ine $ssentials And Reiew. ;=ford 8niersity 1ress.

18SA. 1 6 I/32.

1osner #. 1lum And 1osner. %&&'. iagnosis ;f Stupor And !oma th $dition. ;=ford 8niersity

1ress, ew Fork 1C33/%2.

Blumenfeld.". %&&%. euroanatomy through !lini*al !ases. Sinauer Asso*iates <!.

+assa*husets. 1 6 255/2I'.

Shneerson #. %&&2. Sleep +edi*ine %nd $dition. Bla*kwell. +assa*husets 8SA. 1 6 %%/23.

Aminoff.+. %&&5. eurology and eneral +edi*ine th $dition. !hur*hill :iingstone,

8SA. 1 C 0&2/0&I.

fisiologi tidur

Documents