Bagian Otak dan Vaskularisasi SerebriVennaya Masyeba(102013423)Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara, Jakarta Barat 11510vennaya@gmail.comAbstrakOtak merupakan pusat dari segala kegiatan yang dilakukan oleh manusia. Otak merupakan pusat untuk mengkoordinasi gerakan, perilaku, serta keseimbangan tubuh. Otak dialiri pembuluh-pembuluh darah yang membawa oksigen, glukosa, dan mineral untuk energi dalam tubuh. otak kita mendapatkan informasi mengenai lingkungan eksternal, internal dan hubungan tubuh dengan lingkungan eksternal melalui pengalaman sensorik yang berasal dari saraf-saraf sensorik panca indra. Informasi-informasi tersebut dapat sampai ke otak melalui impuls, dimana impuls tersebut dapat dihantarkan dengan bantuan yaitu system saraf. Bagian-bagian otak memiliki fungsi masing-masing yang berkoordinasi untuk menjalankan aktivitas sehari-hari.

Kata kunci: Otak, Vaskularisasi Otak,NeurotransmitterAbstractThe brain is the center of all activities undertaken by humans. The brain is the center for coordinating movement, behavior, and body balance. Brain drained of blood vessels that carry oxygen, glucose, and minerals for energy in the body. our brains get information about the external environment, internal and body relations with the external environment through sensory experience derived from sensory nerves of the senses. This information can get to the brain via the impulse, the impulse which can be delivered with the help of which the nervous system. The parts of the brain have their respective functions are coordinated to carry out daily activities.Keywords: brain, brain vascularization, NeurotransmittersBagian-Bagian OtakOtak Anda mengendalikan semua fungsi tubuh. Otak merupakan pusat dari keseluruhan tubuh. Jika otak Anda sehat, maka akan mendorong kesehatan tubuh serta menunjang kesehatan mental Anda. Sebaliknya, apabila otak Anda terganggu, maka kesehatan tubuh dan mental bisa ikut terganggu.1Seandainya jantung atau paru-paru Anda berhenti bekerja selama beberapa menit, masih bisa bertahan hidup. Namun jika otak Anda berhenti bekerja selama satu detik saja, maka tubuh mati. Itulah mengapa otak disebut sebagai organ yang paling penting dari seluruh organ di tubuh manusia.

Gambar 1. Bagian-bagian Otak.Seperti terlihat pada gambar di atas, otak dibagi menjadi empat bagian, yaitu C erebrum (Otak Besar), Cerebellum (Otak Kecil), Brainstem (Batang Otak), Limbic System (Sistem Limbik):2-4a. Cerebrum (Otak Besar)Cerebrum adalah bagian terbesar dari otak manusia yang juga disebut dengan nama Cerebral Cortex, Forebrain atau Otak Depan. Cerebrum merupakan bagian otak yang membedakan manusia dengan binatang. Cerebrum membuat manusia memiliki kemampuan berpikir, analisa, logika, bahasa, kesadaran, perencanaan, memori dan kemampuan visual. Kecerdasan intelektual atau IQ Anda juga ditentukan oleh kualitas bagian ini. Cerebrum secara terbagi menjadi 4 (empat) bagian yang disebut Lobus. Bagian lobus yang menonjol disebut gyrus dan bagian lekukan yang menyerupai parit disebut sulcus. Keempat Lobus tersebut masing-masing adalah: Lobus Frontal, Lobus Parietal, Lobus Occipital dan Lobus Temporal.b. Cerebellum (Otak Kecil)Otak Kecil atau Cerebellum terletak di bagian belakang kepala, dekat dengan ujung leher bagian atas. Cerebellum mengontrol banyak fungsi otomatis otak, diantaranya: mengatur sikap atau posisi tubuh, mengkontrol keseimbangan, koordinasi otot dan gerakan tubuh. Otak Kecil juga menyimpan dan melaksanakan serangkaian gerakan otomatis yang dipelajari seperti gerakan mengendarai mobil, gerakan tangan saat menulis, gerakan mengunci pintu dan sebagainya. Jika terjadi cedera pada otak kecil, dapat mengakibatkan gangguan pada sikap dan koordinasi gerak otot. Gerakan menjadi tidak terkoordinasi, misalnya orang tersebut tidak mampu memasukkan makanan ke dalam mulutnya atau tidak mampu mengancingkan baju.c. Brainstem (Batang Otak)Batang otak (brainstem) berada di dalam tulang tengkorak atau rongga kepala bagian dasar dan memanjang sampai ke tulang punggung atau sumsum tulang belakang. Bagian otak ini mengatur fungsi dasar manusiatermasuk pernapasan, denyut jantung, mengatur suhu tubuh, mengatur proses pencernaan, dan merupakan sumber insting dasar manusia yaitufight or flight(lawan atau lari) saat datangnya bahaya. Batang otak dijumpai juga pada hewan seperti kadal dan buaya. Oleh karena itu, batang otak sering juga disebut denganotak reptil. Otak reptil mengatur perasaan teritorial sebagai insting primitif.Batang Otak terdiri dari tiga bagian, yaitu: Mesencephalonatau Otak Tengah (disebut juga Mid Brain) adalah bagian teratas dari batang otak yang menghubungkan Otak Besar dan Otak Kecil. Otak tengah berfungsi dalam hal mengontrol respon penglihatan, gerakan mata, pembesaran pupil mata, mengatur gerakan tubuh dan pendengaran. Medulla oblongataadalah titik awal saraf tulang belakang dari sebelah kiri badan menuju bagian kanan badan, begitu juga sebaliknya. Medulla mengontrol funsi otomatis otak, seperti detak jantung, sirkulasi darah, pernafasan, dan pencernaan. Ponsmerupakan stasiun pemancar yang mengirimkan data ke pusat otak bersama dengan formasi reticular. Pons yang menentukan apakah kita terjaga atau tertidur.d. Limbic System (Sistem Limbik)Sistem limbik terletak di bagian tengah otak, membungkus batang otak ibarat kerah baju. Limbik berasal dari bahasa latin yang berarti kerah. Bagian otak ini sama dimiliki juga oleh hewan mamalia sehingga sering disebut dengan otak mamalia. Komponen limbik antara lain hipotalamus, thalamus, amigdala, hipocampus dan korteks limbik. Sistem limbik berfungsi menghasilkan perasaan, mengatur produksi hormon, memelihara homeostasis, rasa haus, rasa lapar, dorongan seks, pusat rasa senang, metabolisme dan juga memori jangka panjang. Bagian terpenting dari Limbik Sistem adalah Hipotalamus yang salah satu fungsinya adalah bagian memutuskan mana yang perlu mendapat perhatian dan mana yang tidak. Misalnya Anda lebih memperhatikan anak Anda sendiri dibanding dengan anak orang yang tidak Anda kenal. Mengapa? Karena Anda punya hubungan emosional yang kuat dengan anak Anda. Begitu juga, ketika Anda membenci seseorang, Anda malah sering memperhatikan atau mengingatkan. Hal ini terjadi karena Anda punya hubungan emosional dengan orang yang Anda benci.MeningesSistem saraf pusat (central nervous system/CNS) terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. Sistem saraf perifer (peripheral nervoussystem)terdiri dari saraf-saraf kepala (cranial nerves), saraf tulang belakang (spinal nerves) dan ganglia perifer (peripheralganglia). Sebagian besar otak terdiri dari neurons, glia, dan berbagai sel pendukung. Otak merupakan bagian tubuh yang sangat penting oleh karena itu selain dilindungi oleh tulang tengkorak yang keras,iajuga dilindungiolehjaringan dancairan-cairandidalamtengkorak. Dua macam jaringan pelindung utama dalam sistem saraf adalah meninges dan system ventrikular. Jaringan pelindung disistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang) adalah meninges (bentuk tunggal: meninx). Meninges terdiri dari tiga lapisan, yaitu:4 Dura Mater, merupakan lapisan paling luar yang tebal, keras dan fleksibel tetapi tidak dapat direnggangkan (unstretchable) . Arachnoid Membrane, merupakan jaringan bagian tengah yang bentuknya sepertijaring laba-Iaba. Sifatnya lembut, berongga-rongga dan terletak di bawah lapisan durameter. Pia Mater, merupakan jaringan pelindung yang terletak pada lapisan paling bawah (paling dekat dengan otak, sumsum tulang belakang, dan melindungijaringan-jaringan sarafyang lain). Lapisan ini mengandung pembuluh darah yang mengalir di otak dan sumsum tulang belakang. Antara pia mater dan membran arachnoid terdapat bagian yang disebut subarachnoid space yang dipenuhi oleh cairan cerebrospinal fluidVaskularisasi Cerebri Selain itu pada otak aloran darah/pendarahan terjadi melalui cabang arteri carotis interna dan arteri vertebralis. Arteri carotis interna dipercabangkan di leher dari arteri carotis communis. Cabang arteri carotis interna ialah arteri cerebri anterior dan arteri cerebri media. Arteri vertebralis berawal di pangkal leher sebagai cabang bagian pertama kedua arteri subclavia dan bersatu pada tepi kaudal pons untuk membentuk arteri basilaris melintas lewat cisterna pontis ke tepi posterior pons, dan disini berakhir dengan bercabang menjadi arteri cerebri posterior dextra.5Dalam garis besar masing masing arteri cerebralis mengantar darah kepada satu permukaan dan satu kutub serebrum sebagai berikut:a. Arteri cerebri anterior mengantar darah kepada hampir seluruh permukaan medial dan permukaan superior, serta polus frontalis.b. Arteri cerebri media mengantar darah kepada permukaan lateral dan polus temporalis.c. Arteri cerebri posterior mengantar darah kepada permukaan inferior dan polus occipitalis.Ciculus arteriosus cerebri (Willis) pada dasar otak adalah anastomosis yang penting antara empat arteri (arteri vertebralis dan arteri carotis interna) yang memasok darah kepada otak. Circulus arteriosus cerebri (Willis) dibentuk oleh arteri cerebri posterior, arteri communicans posterior, arteri carotis interna, arteri cerebri anterior, dan arteri communicans interna. Secara umum dijumpai berbagai variasi dalam ukuran arteri arteri pembentuk circulus arteriosus cerebri (Willis)6

Tabel 1. Pendarahan Arterial Otak6ArteriAsalDistribusi

A. VerterbralisA. SubclaviiaMenginges dan Cerebellum

A. Inferior posterior cerebelliA. VertebralisAspek postero-inferior cerebellum

A. BasilarisDibentuk melalui persatuan a. vertebralisTruncus encephali, cerebellum, dan cerebrum

A. Inferior & superior anterior cerebelliA. BasilarisAspek inferior & superior cerebellum

A. Carotis internaA. Carotis communis pada tepi atas cartilago thyroideaMelepaskan cabang cabang dalam sinus carvernosus dan merupakan pemasok darah utama untuk otak

A. Cerebri anteriorA. Carotis internaHemisfer hemisfer serebrum kecuali lobus occipitalis

A. Cerebri mediaLanjutan a. Carotis interna di sebelah distal dari a. Cerebri anteriorBagian terbesar permukaan lateral hemisfer- hemisfer serebrum

A. Cerebri posteriorCabang terminal a. basilarisAspek inferior hemisfer hemisfer serebrum dan lobus occipitalis

A. Communicans anterior & posteriorA. Cerebri anterior & posteriorCirculus arteriosus cerebri (Willis)

LCSCairan cerebrospinal merupakan konsentrasi dari darah dan plasma darah. Diproduksi oleh choroid plexus yang terdapat dalam keempat ventrikel tersebut. Sirkulasi CSF dimulai dalam ventrikellateral ke ventrikel ketiga, kemudian mengalir ke cerebral aqueduct ke ventrikel keempat. Dari ventrikel keempat mengalir ke lubang-Iubang subarachnoid yang melindungi keseluruhan CNS. Selanjutnya cairan itu (yang sudah digunakan) diabsorpsi ke superior saggital sinus dan mengalir ke durameter yang kemudian akan dikeringkan oleh pembuluhjugular di bagian leher. Kadang-kadang aliran CSF ini terganggu, misalnya karena cerebral aqueduct diblokir oleh tumor. Hambatan ini menyebabkan tekanan pada ventrikel karena ia dipaksa untuk mengurangi cairan yang terus menerus diproduksi oleh choroid plexus sementara alirannya untuk keluar terhambat. Dalam kondisi ini, dinding-dinding ventrikel ini akan mengembang dan menyebabkan kondisi hydrocephalus. Bila kondisi ini berlangsung terus menerus, pembuluh darah juga akan mengalami penyempitan dan dapat menyebabkan kerusakan otak. Mekanisme Kerja NeurotransmitterNeurotransmitter merupakan zat kimia yang membawa informasi menyebrangi celah sinaptik dari suatu neuron menuju neuron berikutnya. Saat ini terdapat lebih dari 100 berbagai neurotransmitter yang ditemukan berbeda dalam bagian atau daerah otak yang berbeda. Neurotransmitter dilepaskan pada saat terjadinya stimulasi syaraf. Neurotransmitter berfungsi dalam membedakan fungsi dari berbagai jaringan otak.

Gambar 2. Mekanisme Neurotransmitter7Macam macam neurotransmitter:8a) Asetilkolin (ACh), merupakan neurotransmitter yang tidak diproduksi didalam neuron. Ditransportasikan ke otak dan ditemukan diseluruh bagian otak. Ach berada diseluruh sistem saraf pusat dan perifer. Ach memiliki konsentrasi tinggi di basal ganglia dan cortex motorik. Fungsi utama adalah mengatut atensi, memori, rasa haus, pengaturan mood, tidur REM, memfasilitasi perilaku seksual dan tonus otot.b) Norepinefrinergik, memiliki konstentrasi tinggi di dalam locus cereleus serta dalam konsentrasi sekunder dalam hipokampus, amygdala, dan kortex cerebral. Dipindahkan dari celah synaptik dan kembali ke penyimpanan melalui proses reuptake aktif. Menghambat penembakan neuro dalam system saraf pusat, tetapi membangkitkan otot jantung, jantung, usus, dan alat urogenitalia. Ia juga mengendalikan kewaspadaan serta berfungsi dalam proses pembelajaran dan memori.c) Dopamin, Membantu dalam mengatur fungsi pikiran, pengambilan keputusan, mengendalikan pergerakan volunter dan membantu dalam mengintegrasikan kognisi.d) Serotonin, Berfungsi dalam pengaturan tidur, mengatur suasana hati, perhatian, belajar, persepsi nyeri dan temperatur tubuh serta berperan dalam perilaku agresi atau marah dan libido. Dalam mengatur tidur serotonin bekerja sama dengan asetilkolin dan norepinefrin.e) Epinerfrin, meningkatkan detak jantung dan melakukan dilatasi jalan nafas untuk meningkatkan fungsi nafas dan menyempitkan pembuluh darah di dalam usus dan kulit. Bekerja sama dengan norepinerfin yang dilepaskan oleh kelenjar andrenalf) Histaminergik, menyebar ke seluruh tubuh baik pusat sensorik, motorik dan intelektual. Badan sel di nukleus tuberomamaliare (hipotalamus posterior bagian ventral), berproyeksi ke seluruh tubuh, ada hubungan dengan regulasi sekresi hormon hipofisis yaitu tekanan darah, keadaan jaga, minum, ambang nyeri, dan perilaku seksualg) GABA (Asam gama-aminoburiat), ditemukan pada seluruh sistem sraf pusat. GABA berlokasi di hipotalamus, hipokampus, korteks, serebellum, basal ganglia, medula spinalis, retina, GABA penting didalam otak karena menjaga penembakan banyak neuron. GABA membantu ketepatan sinyal yang dibawa dari satu neuron ke neuron berikutnya.h) Peptida Opiod, serupa dengan morphine di dalam tubuh manusia untuk mengurangi rasa nyeri. Neuron penghasil proenkefalin, didistribuksikan luas di otak. Fungsi belum jelas namun sebagai penahan rasa nyeri dan untuk memberikan rasa senang.Mekanisme Penghantaran Impuls Melalui SinapsImpuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.8-9 Penghantaran Impuls Melalui Sel SarafPenghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan melalui serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial ini(depolarisasi)terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknyaselubung mielin. Bila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu1/500sampai 1/1000 detik.Energi yang digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf. Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang(threshold)tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah. Penghantaran Impuls Melalui SinapsisTitik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakansinapsis.Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebutvesikula sinapsis.Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuronpra-sinapsis.Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebutpost-sinapsis.Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskanneurotransmitterberupa asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membranpost-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membranpost-sinapsis.

Gambar 3. Mekanisme Penghantaran Impuls dan Pelepasan Neurotransmiter9KesimpulanOtak memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Dimana otak fungsinya yaitu sebagai pengatur dan pengkoordinir hampir semua gerakan, perilaku maupun fungsi homeostasis tubuh seperti detak jantung, tekanan darah, keseimbangan cairan tubuh maupun suhu tubuh. Selain itu, otak juga bertanggung jawab terhadap fungsi pengenalan, emosi, ingatan, kegiatan motorik dan lainnya.Referensi1. Wibowo DS. Anatomi tubuh manusia. Jakarta : Grasindo; 2003.h.134-82. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Edisi ke-12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.h. 288-3203. Satyanegara. Ilmu bedah saraf. Edisi ke-4. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama; 2010.h. 24-74. Mutaqqin A. Buku ajar asuhan keperawatan klien dengan gangguan sistem persarafan. Jakarta : Penerbit Salemba Medika; 2008.h.79-1025. Moore KL, Agur AMR. Anatomi klinis dasar. Jakarta : Hipokrates; 2002.h. 358-686. Wahyu GG. Stroke hanya menyerang orang tua?. Jogjakarta: Penerbit Bentang Pustaka; 2010. Hal 9.7. Broom B. Anatomi dan fisiologi : kelenjar endokrin dan sistem persarafan. Edisi ke-2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;2002.h.64-58. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Jakarta: EGC; 2001. h.78-1009. Snell RS. Neuroanatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Edisi ke 5. Jakarta: EGC; 2001.h.54-8;106-9

11