Fisiologi Tidur

I.Pendahuluan

Siklus tidur-bangun memegang peranan penting dalam fungsi kehidupan sehari-

hari.Berbagai kelainan dalam bidang medis dapat mempengaruhi fungsi tidur , sebaliknya

gangguan dari pola tidur sendiri dapat mempengaruhi kualitas hidup manusia bahkan

mengganggu kesehatan yang dapat mengancam jiwa. Saat tidur terjadi perubahan yang

fluktuatif dan dinamis pada sistem syaraf, kardio respiratorik serta metabolik. Pada referat ini

akan pola tidur yang normal yang meliputi fase wakefulness, NREM,REM, struktur anatomi

yang terkait serta neurotransmitter-neurotransmitter yang membantu proses modulasi dari

proses tidur-bangun.1,2,3,5

II.Arsitektur dari siklus bangun-tidur

Definisi dari tidur adalah bentuk fisiologis dan berulang dari penurunan kesadaran

secara reversibel dimana terjadi penurunan fungsi kognitif secara global sehingga otak tidak

merespon secara penuh terhadap stimulus sekitar. Tidur merupakan peristiwa yang beragam

dan kompleks,oleh karena itu untuk dapat menggambarkannya biasa digunakan alat

elektroencephalografi (EEG), untuk merekam aktivitas gelombang otak, elektro-okulografi

(EOG) untuk merekam pergerakan bola mata, elektromyografi (EMG) untuk merekam

aktivitas elektrikal otot. 1,2,3,4

Siklus tidur-bangun meliputi sirkuit neural internal yang kompleks. Pada orang

dewasa normal siklus ini dibagi menjadi 5 fase, yakni fase 1 sampai dengan 4 yang disebut

Non Rapid Eye Movement Sleep (NREM) dan fase ke 5 yang di sebut dengan Rapid Eye

Movement Sleep (REM). Ke lima siklus ini dapat berulang beberapa kali dalam suatu periode

tidur. Fase 1dan 2 disebut light NREM sedang Fase 3 dan 4 disebut deep NREM atau juga

dapat dikenali sebagai gelombang delta atau slow-wave sleep (SWS). 2,3,4

Siklus tidur normal dimulai dari fase 1 NREM atau drowsiness,yang kemudian

diikuti dengan fase 2, kemudian diikuti dengan SWS,kemudian kembali ke fase 2 dan

dilanjutkan dengan siklus REM. Pada orang dewasa normal, siklus ini dapat terjadi 5-7 kali

tiap periode tidur yang berlangsung lamanya kurang lebih 90 menit dan pada umumnya siklus

pertama terjadi paling singkat dibandingkan siklus lainnya. Pada 1/3 dari periode tidur, Slow

wave sleep mendominasi, sedangkan proporsi dari REM meningkat beberapa jam terahkir

dari periode tidur. Periode REM yang pertama biasanya terjadi 70-90 menit setelah tidur

dimulai. Pada masa hidupnya manusia mengalami 2%-5% dari periode tidurnya pada fase 1

NREM, 45-55% pada fase 2 , 13-23% pada fase SWS dan 20-25% pada fase REM.

Penggambaran secara ilustratif mengenai fase tidur dapat dilihat pada Gambar 1.

1

Durasi dan distribusi dari fase tidur bervariasi pada tiap tahap usia kehidupan

manusia. Pada bayi baru lahir, durasi tiap siklus berlangsung selama kurang lebih 60 menit,

sedangkan pada dewasa muda kurang lebih 90 menit. Durasi tidur menurun sesuai dengan

pertambahan usia seseorang. Bayi baru lahir dapat tidur sampai 16 jam per harinya sedangkan

pada usia bayi beranjak 6 bulan, waktu tidur berkurang menjadi 12 jam perharinya. Pada usia

dewasa normal durasi tidur berlangsung antara 7,5 sampai 8 jam tiap harinya.1,2,7,8

Distribusi dari fase tidur juga berubah sesuai dengan pertambahan usia. Fase REM

pada bayi baru lahir lebih panjang dibandingkan pada anak-anak dan dewasa.Fase REM pada

bayi baru lahir meliputi 50% dari periode tidurnya.Ketika usia bayi beranjak 3 bulan, fase ini

akan secara bertahap berkurang sampai usia nya menginjak masa kanak-kanak dan dewasa.

Sebaliknya, lama fase SWS akan mulai berkurang saat seseorang menginjak usia 30an dan

akan menghilang saat seseorang menginjak usia dekade ke 9. 1,2,7

2

Gambar1- Hipnogram dari tidur. Pada stage 1 dan REM, digambarkan pada level yang

sama,karena memiliki pola EEG yang hampir sama 3,5

Gambar 2: distribusi durasi tidur berdasarkan usia

Neuroanatomi Pusat Pengaturan Tidur

Gambar 4:Komponen utama dari neuromodulator penginduksi siklus tidur-bangun.Untuk

menginduksi tidur, proyeksi dari VLPO sebagai neuro penghasil GABA 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 (TMN) yang terletak di posterior dari hipotalamus yang

memproduksi histamin(HIST), sel raphe dorsalis yang memproduksi serotonin (5-HT). Sel

penghasil asetilkolin (Ach) yang terletak di laterodorsal dari tegmentum (LDT), nukleus

ditegmentum dari pedukulopontin (PPT) serta nukleus di locus coeruleus yang memproduksi

noreprinefrin(NA).Sistem lain yang tidak diilustrasikan pada gambar ini meliputi area

perifornikal dari hipotalamus yang memproduksi orexin, sel produsen dopamin yang terletak

di periaquaduktus mesencephalon dan serta proyeksi kolinergik yang berasal dari basis

frontalis (nukleus basalis, pita diagonal dari brocca,dan septum medialis) semua struktur ini

memberikan proyeksi ke istem limbik dan korteks.8

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 percobaan transeksi terhadap tikus

3

Gambar 3:Distribusi fase tidur berdasarkan usia

yang telah dilakukan sebelumnya didapatkan bahwa terdapat regio yang mencetuskan

terjadinya proses tidur di medulla oblongata.Berikut dibawah ini merupakan area-area di otak

yang berperan dalam siklus tidur-bangun 4,6,7,9

Ascending Reticular Activating System (ARAS)

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 ascenden

dan descenden yang saling berhubungan satu sama lain. Sebagian besar dari formatio

retikularis terletak di sentral atau tegmentum dari pons dan mesencephalon serta memanjang

sampai medula, hipothalamus dan thalamus. Struktur ini dipengaruhi oleh GABA 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 .1,7,8

Nukleus Traktus Solitarius

Bagian ini terletak di bagian medulla oblongata, bersifat noradrenergik serta memiliki

hubungan dengan pons , hipothalamus dan thalamus. Nukleus ini lebih aktif saat fase NREM

dibandingkan pada saat bangun.1,7

Locus Coeruleus

4

Gambar 5: skematis lokasi anatomi area-area diotak yang berperan saat tidur

Bagian ini terletak pada pons bagian atas dan dorsal serta bersifat Noradrenergik.

Locus coeruleus aktif pada saat bangun dan tersupresi parsial pada fase NREM serta inaktif

pada fase REM. Bagian ini memiliki fungsi untuk menginhibisi aktivitas dari LDT/PPT, juga

aktivitas dari bagian ini pula terinhibisi oleh neuron GABA-ergik.1,4,7

Nucleus Raphe

Nukleus ini terletak di garis tengah dan bersifat serotonergik. Bagian yang terpenting

dari nukleus ini adalah nucleus raphe dorsalis. Nukleus ini bersifat aktif saat bangun,

tersupresi secara parsial saat NREM dan inaktif saat REM. Kinerja nya di inhibisi oleh neuron

GABA-ergik serta jika aktif, berfungsi menghambat aktivitas LDT/PPT serta memberikan

proyeksi ke hipotalamus. Diduga nukleus ini memliki kontribusi terhadap respon

motorik,otonom serta status emosional saat perubahan dari tidur ke bangun. 1,7,8

Laterodorsal Tegmental dan Pedunculopontine Tegmental (LTD/PPT) nuclei

Nukleus-nukleus ini terletak di bagian Formasio Retikularis di bagian dorsal dari

tegmentum pons serta bersifat kolinergik. Aktivitasnya diinhibisi oleh locus coeruleus,

nucleus raphe dan nucleus tubero-mammilary serta berfungsi menghubungkan area-area di

batang otak dengan thalamus. LTD/PPT ini merupakan generator dari siklus REM, juga

berkontribusi terhadap komponen visual dari mimpi dan halusinasi. Jika nukleus ini aktif,

maka akan terjadi inhibisi dari locus coeruleus dan nukleus raphe.7

Sistem Mesolimbik

Sistem ini berasal dari area ventral dari tegmentum mesencephalon, 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.1,7

Nukleus Tubero-Mammilary (TMN)

Nuklei ini terletak di bagian posterior dari hipotalamus dan bersifat histaminergik dan

hanya menerima input afferen dari ventrolateral preoptic nucleus (VLPO) dan sistem orexin

yang berasal dari hipotalamus bagian lateral.Nuleus ini berfungsi menginhibisi VLPO dan

LDT/PPT serta bersifat aktif saat bangun, tersupresi parsial pada fase NREM dan inaktif saat

fase REM.7,8

Nuklei Perifornical

Terletak di lateral dari hipothalamus, berfungsi mensekresi orexin (hipokretin).

Nukleus –nukleus ini memiliki fungsi eksitatorik pada pusat aminergik di batang otak yakni

5

locus coeruleus dan nuklei raphe serta inhibisi terhadap LDT/PPT. Nuklei ini aktif pada saat

fase wakefulness dimana juga berfungsi melimitasi durasi fase REM.1,7

Nukleus Suprakhiasmatik (SCN)

Nukleus ini bertanggung jawab terhadap ritme sirkadian serta sebagai promotor

bangun. Jika terjadi lesi pada bagian ini maka akan menimbulkan rasa kantuk yang

berlebihan.7

Area Preoptik Hipotalamus

Area ini terletak di anterior dari thalamus, dimana merupakan pusat integrasi dari

homeostasis dan ritme sirkadian. Area ini meliputi VLPO dan VMPO yang letaknya

berdekatan dengan SCN, dimana fungsi dari area ini adalah sebagai reseptor osmotik

penghasil arginin vasopressin (AVP) 7

Ventrolateral Preoptic Nuclei (VLPO)

Nuklei ini terletak di inferior dari SCN dan di lateral dari ventrikel III, dekat dengan

nukleus VMPO. Nukleus-nukleus ini menghasilkan GABA dan galanin yang berfungsi

sebagai neurotransmitter penginhibisi nukleus yang mengatur keterjagaan di batang otak yang

bersifat aminergik meliputi locus coeruleus, nukleus raphe, sistem mesolimbik dan nukleus

tuberomamilary. sehubungan dengan fungsinya yang mempengaruhi banyak kinerja nukleus,

maka VLPO berpotensi untuk menyebabkan reaktivasi dari pusat pencetus tidur. Sebaliknya

pula fungsi dari nukleus ini di inhibisi oleh sistem Keterjagaan yang bersifat aminergik 1,7,8,10

Bagian dorsal dari VLPO mencetuskan fase NREM dan bagian medialnya

memberikan proyeksi ke LDT/PPT, sehingga menginduksi fase REM. Kinerja dari VLPO

tidak dipengaruhi oleh ritme sirkadian, namun meningkat dengan adanya kekurangan

tidur.Nukleus ini aktif pada saat tidur dan inaktif pada saat bangun. 1,8

Ventromedial Preoptic Nuclei (VMPO)

Nukleus ini berperan dalam pengaturan suhu tubuh dan modifikasi fungsi tidur-bangun.7

Median Preoptic Nucleus (MPN)

Terletak di hipothalamus, di bagian dorsal dari ventrikel III dan bersifat GABA-ergik.

Nukleus ini menerima input dari SCN dan memproyeksikannya ke neuron kolinergik di basal

dari lobus frontalis dan nuklei perifornical. Nukleus ini aktif saat tidur, terutama fase NREM

fase 3 dan 4.7,8

Zona Subparaventrikuler

6

Letaknya berdekatan dengan dengn SCN input yang berasal dari bagian ini kemudian

akan secara terintegrasi akan mempengaruhi ritme sirkadian, temperatur (melalui

VMPO),perilaku dan fungsi endokrin.8,9

Nukleus Dorsomedial

Nukleus ini menerima jaras dari zona subparavetrikuler serta memberikan proyeksi

ke nukleus paraventrikuler dan nukleus perifornikal dan berperan dalam inhibisi VLPO ,

pengaturan suhu tubuh, perilaku makan dan keterjagaan.1,7,8

Basis Frontalis (Substansia inominata)

Lokasinya terdapat pada area preoptik dari Hipotalamus.Terdiri atas nukleus-nukleus

penting yang memegang peran penting dalam proses tidur.7

Nukleus Basalis dari Meynert

Neuron-neuronnya di aktivasi oleh neuron glutamat-ergik yang terletak di pons

meliputi locus coeruleus, nukleus raphe dan nukleus perifornical. Neuron dari meynert ini

bersifat kolinergik dan dapat di inhibisi oleh akumulasi dari adenosin. 7,8

Neuron yang berkaitan dengan Amigdala ,Nukleus Accumbens dan Ventral Putamen

Nukleus-nukleus in memiliki fungsi yang beragam, beberapa dari mereka bersifat

GABA-ergik yang aktif saat fase 3 dan 4 NREM dan memberikan proyeksi ke LDT/PPT,

sedangkan yang lain mensekresi glutamat atau galanin sebagai transmitter. 7,8,9

Para nukleus ini memberikan proyeksi yang luas ke SCN dan ke sistem limbik.area

yang terletak di basis frontalis ini membentuk jalur ascending menuju ke sistem aktivasi

rekular serta menghasilkan relay di ekstra-thalamik ventralis sebelum menuju ke korteks

serebri. Area ini aktif pada saat bangun dan fase REM, tetapi inaktif pada fase NREM.

Adenosine terakumulasi di ekstraseluler dan menempel pada reseptor A1 dan menginhibisi

kinerja dari neuron basis frontalis yang bersifat kolinergik,sehingga mencetuskan fase

NREM.7,8

Sistem Limbik

Sistem limbik meregulasi baik sistem saraf otonomik maupun reaksi emosional

seseorang terhadap stimulus eksternal dan memori sehingga menyebabkan sistem ini bersifat

fleksibel dan adaptif. Area –area yang termasuk dalam sistem limbik meliputi girus cingulate

anterior, girus para-hipokampalis, formasio hipokampal di lobus temporalis, regio orbito-

frontal di korteks prefrontal. Sistem ini tidak aktif pada fase NREM tetapi aktif pada saat

7

REM. Bagian dari sistem limbik yang terletak di substansia grisea dari periaquaduktus sylvii

memberikan impuls yang mempengaruhi kinerja dari saraf simpatis 1,4,7

Thalamus

Thalamus merupakan stasiun relay yang terahkir yang menghubungkan jaras

informasi dari reseptor ke korteks serebri, kecuali input yang berasal dari regio olfaktorius,

sebaliknya pula aktivitas dari thalamus ini sendiri diatur oleh korteks serebri. Thalamus

memiliki beberapa kumpulan nukleus yakni nukleus retikuler dari thalamus yang memegang

peranan penting dalam proses keterjagaan, bagian ini terdiri atas kelompok neuron

eksitatorik yang berfungsi menghasilkan glutamat serta kelompok neuron inibitorik yang

menghasilkan GABA,Neuron intratalamikus yang berfungsi memodifkasi aktivitas dari

thalamus sedangkan nukleus-nukleus thalamus yang lainnya membentuk jaras proyeksi

thalamokortikal.1,4,7,8,9

Thalamus mengatur aktivitas ARAS dan impuls lainnya yang melewati

mesencephalon. Thalamus memodifikasi aktifitas spindel dari mesencephalon serta melalui

sistem proyeksinya yang luas bagian ini mampu mengintegrasikan dan mensinkronisasi

aktivitas korteks.Sinkronisasi aktivitas dari korteks ini menyebabkan korteks serebri dapat

menginisiasi serta mempertahankan fase NREM. Bagian ini secara efektif memutus

hubungan antara korteks dengan batang otak serta stimulus-stimulus lainya secara reversibel.

Melalui neuron pensekresi GABA-nya, thalamus menginhibisi promotor keterjagaan yang

terletak di batang otak juga memberikan pengaruh terhadap fase REM melalui proyeksinya ke

LDT/PPT. Berikut di bawah ini dapat dilihat tabel-1 tentang beberapa area utama di CNS dan

perannya terhadap tidur

Tabel-1 Nukleus-nukleus di otak dan peranannya terhadap tidur 8,9

Nukleus fase NREM fase REM Bangun

Locus coeruleus ↓ - +

Nucleus Raphe ↓ - +

Nukleus tubero-

mamilarius

↓ - +

LDT/PPT - + +

+ = Aktif; ↓= Penurunan aktivitas; - =Inaktif

Neuromodulasi yang berperan pada proses tidur-bangun

Proses tidur bangun sangat dipengaruhi oleh adanya neurotransmitter, dimana

neurotransmitter ini sangat berperan dalam proses modulasi neuron-neuron dari otak yang

8

berperan dalam proses tersersebut. Dalam perkembangannya, varietas-varietas baru dari

neurotransmitter mulai dapat diidentifikasi, dan hal ini terus menerus berkembang dalam

penelitian. Berikut akan dibahas macam-macam neurotransmitter serta peranannya masing-

masing. 4,6,7,8

Katekolamin

Katekolamin memiliki peran dalam proses bangun, berdasarkan hasil penelitian

imunohistokimia, ditemukan bahwa neuron katekolaminergik yang berada di locus coeruleus

memiliki peranan penting dalam proses memulai keterjagaan. Obat obatan yang

menyebabkan inhibibisi katabolisme dari katekolamin menyebabkan keterjagaan yang intens,

sebaliknya pula inhibibisi dari sintesis katekolamin dapat menurunkan keterjagaan. Neuron

neuroadrenergik di locus coeruleus mengirimkan proyeksi ascending ke beberapa area luas di

batang otak , menginhibisi nukleus LDT/PPT dan VLPO kemudian ke Sistem limbik dimana

neuron ini mempengaruhi mood dan perilaku. Juga terdapat innervasi dari noradrenergik ke

nucleus di medulla oblongata, yakni nukleus dari traktus solitarius yang mengontrol sistem

autonomik dan nucleus nervus kranialis.1,7,9

Asetilkolin

Asetilkolin memegang peranan penting terhadap mulainya tidur. kolinergik agonis

misalnya berupa nikotin dapat menyebabkan keterjagaan, sebaliknya antagonis dari reseptor

muskarinik dapat menyebabkan tercetusnya proses tidur.

Ada 2 macam kelompok neuron kolinergik;7,9

1. Nukleus LDT/PPT di formatio retikularis di Pons

Nukleus-nukleus ini berfungsi menctuskan fase REM tidur dan keterjagaan melalui

aktivitasnya, yakni menginduksi desinkronisasi thalamokortikal. Mereka juga memberikan

proyeksi ke hipotalamus dan lobus frontalis juga berperan dalam hilangnya aktivitas otot

skeletal saat fase REM7,8,9

2. Neuron kolinergik di Basis Frontalis

Neuron-neuron ini terletak di nukleus basalis dari meynert dan menyebar ke seluruh

korteks serebral. Fungsi dari neuron ini adalah untuk mencetuskan fase REM tidur serta

keterjagaan dan kerja nya di inhibisi oleh akumulasi adenosin ekstraseluler.7,8,9

Asetilkolin juga memegang peranan penting pada proses pengaturan gerak di basal ganglia,

dimana cara kerja nya berkebalikan dengan cara kerja dopamin.

Serotonin (5-HT, 5-Hidroksitriptamin)

9

Kinerja dari serotonin sangat kompleks hal ini disebabkan jumlah jenis reseptornya

yang banyak dan prinsip kerjanya yang bersifat antagonistik satu sama lain. Pada umumnya

serotonin memiliki fungsi untuk mencetuskan bangun dan berhubungan dengan proses

sensoris dan motorik, terutama berhubungan dengan mood. Sekresi dari 5HT bersifat aktif

pada saat bangun dan tersupresi secara parsial saat fase NREM dan inaktif pada saat REM.1,7

Neuron yang bersifat serotonergik paling banyak terdapat di nukleus raphe terutama

di bagian dorsal. Kerja nya menghambat nukleus LDT/PPT di pons dan VLPO sehingga

menyebabkan keterjagaan melalui eksitasi dari nukleus retikular thalami. Nukleus

serotonergik ini memberikan proyeksi ke SCN, basis frontalis , medulla oblongata dan

medulla spinalis.7,9

Dopamin

Dopamin memiliki efek yang cukup kompleks terhadap proses tidur-bangun ha; ini

disebabkan karena dopamin memiliki interaksi multiplel dengan sistem neurotransmitter yang

lainnya di berbagai area di otak. Neuron dopaminergik berasal dari ventral tegmentum

mesencephalon serta dibagi menjadi 2 macam sistem;1,7

1.Sistem Nigro Striatal

Neuron yang berasal dari substansia nigra memberikan impuls ke korpus

striatum,nukleus accumbens dan korteks prefrontal. Impuls ini menyebabkan

peningkatan kesiagaan, peningkatan aktivitas motorik serta memiliki efek seperti

simpatetik meliputi peningkatan denyut jantung dan tekanan darah, penurunan nafsu

makan serta konstriksi dari muskulus spinchter. Reseptor terminal pada bagian ini

adalah D1 dan D27,9

2.Traktus Mesolimbik

Memberikan proyeksi ke area pre frontal dan limbik,amigdala serta hipokampus.

Area ini memiliki reseptor tipe D1 yang berasosiasi dengan kesiagaan, kognitif dan

fungsi emosional.Neuron yang berasal dari nukleus arkuata dari talamus memberikan

proyeksi ke glandula ptuitary dan mengatur aktifitasnya. Neuron ini mempengaruhi

respon terhadap badan karotis yakni dengan peningkatan ventilasi jika terjadi

hipoksia. Dopamin yang terletak di basal ganglia memiliki hubungan erat dengan

pengaturan pergerakan otot tubuh. 8,9

Histamin

Histamin mencetuskan keterjagaan dan kesiagaan serta menginhibisi baik fase

NREM dan REM serta berperan pada proses perencanaan dan kognitif. Histamin dihasilkan

oleh neuron di nukleus tuberomamilary di posterior dari hipoalamus yang memberikan

proyeksi luas ke VLPO,locus coeruleus, nukleus raphe dan LDT/PPT. Jika terjadi inhibibisi

dari Histamin di LDT/PPT dapat menyebabkan inhibisi dari REM.7,9

10

Glutamat

Glutamat mencetuskan keterjagaan, merupakan neurotransmitter eksistatorik di

sistem saraf pusat. Glutamat merupakan transmiter dari jaras proyeksi thalamokortikal yang

bertanggung jawab terhadap sinkronisasi aktivitas otak selama fase NREM dan Jalur

kortikospinal. Neuron glutamat-ergik juga terdapat pada ARAS yang memberikan proyeksi ke

nukleus LDT/PPT dan ke basis frontalis. Jika terjadi aktivitas glutamat yang berlebihan, maka

akan dapat menyebabkan terjadinya psikosis. 7,9,10

GABA

GABA terdapat pada lebih dari 30 % sinaps di otak. Neuron GABA-ergik

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

GABA disekresi oleh neuron SCN dan memberikan pengaruh terhadap transmisi sensoris di

thalamus dan memiliki sifat yang berlawanan dengan glutamat. GABA dihasilkan dari VLPO

dan berfungsi menginhibisi nukleus promotor keterjagaan yang bersifat aminergik.1,8

Galanin

Merupakan neuropeptida penginhibisi yang dihasilkan oleh VLPO dan menyebabkan

terjadinya tidur 7

Glisin

Terbanyak berada di area pons dan medula spinalis dan berikatan pada traktus

retikulospinalis dan alfa motor neuron. Hal ini menyebabkan terjadinya atonia muskulus pada

saat terjadinya fase REM. 1,7

Hormon Ptuitary dan komponen komponen lainnya yang terkait

Growth hormone releasing hormone (GHRH) menyebabkan terjadinya fase NREM

serta sintesis dari growth hormone melalui 2 jenis neuron yang berbeda di hipotalamus. Pada

usia lanjut akan terjadi penurunan sekresi GNRH namun, pada saat terjadi infeksi maka akan

terjadi peningkatan. 7,8

GH berfungsi mencetuskan fase REM serta menginhibisi pelepasan GNRH.

metabolitnya, yakni insulin growth factor (IGF-1) mencetuskan proses bangun. 7

Somatostatin dihasilkan oleh hipotalamus dan berfungsi menghambat pelepasan GNRH dan

pelepasan dari GH di glandula ptuitary. Kinerja dari homon ini yakni dengan menurunkan

durasi NREM namun mencetuskan fase REM, mungkin lokasi kerjanya terletak di pons. 7,8

Ghrelin memiliki struktur yang hampir mirip dengan GH namun diproduksi oleh

lambung sebagai respons terhadap distensi lambung. Hormon ini mencetuskan tidur melalui

sekrisi GH. 7,8

Corticotropin Releasing Hormone (CRH) memiliki struktur yang hampir sama dengan

somatostatin. Berfungsi mencetuskan keterjagaan dan menginhibisi fase NREM.

Adrenocorticotropine hormone (ACTH) menambah durasi waktu bangun dan fase 1 dan 2

NREM, menurunkan durasi fase 3 dan 4 NREM dan sedikit pada fase REM. Glukokortikoid

11

seperti kortisol dan alpha melanocyte stimulating hormone (αMSH) menginhibisi fase

NREM. 7,8,11

Hipokretin(orexin)

Hipokretin merupakan peptida yang berasal dari protein pre-hipokretin yang terdiri

atas hipokretin-1 dan hipokretin-2 (Orexin A dan B).Lokasinya terletak di vesikel sinaps

neuron di area perifornical di lateral dari hipothalamus dan berikata dengan reseptor yang

spesifik terhadap hipocretin 1 dan 2, serta memiliki interaksi dengan noradrenaline, dopamin

dan asetilkolin. 7,8,11

Neuron yang terletak di lateral hipotalamus memberikan proyeksi yang luas ke pusat

kesadaran yang bersifat aminergik di pons terutama di locus coeruleus dan LDT/PPT serta

memiliki hubungan denganthalamus dan korteks serebri dan sedikit ke VLPO. Neuron yang

mengandung hipokretin bersifat mempertahankan keterjagaan dan membatasi durasi REM.

Neuron-neuron ini berhubungan dengan peningkatan aktivitas motorik,meningkatkan aliran

darah ke otot skeletal, meningkatkan intake makanan ddan berfungsi mempertahankan

diri.7,8,11

Delta sleep inducing peptide (DSIP)

Meningkatkan fase NREM dan dapat menginhibisi ACTH 7

Cholecystokinin (CCK)

CCK dihasilkan oleh sel-sel duodenum dan jejunum yang sebagai respon dari

distensi. CCK yang dihasilkan dapat menstimulasi sekresi dari enzim pankreas serta

meningkatkan kontraksi dari kandung empedu. Neurotransmitter ini juga terdapat pada

sistem saraf pusat, berupa 8-amino acid peptide (CCK8) serta berfungsi menginduksi dfase

NREM, menurunkan aktivitas motorik memediasi rasa kenyang setelah makan. CCK-8

terdapat pada formasio retikularis, nukleus raphe, dan di daerah hipothalamus.

Neurotransmitter ini merupakan neurotransmitter eksitatorik dan biasanya bekerja sebagai co-

transmitter dengan 5HT di nukleus raphe, atau bagian lain di dopamin. 7,8,11

Insulin

Insulin disekresi akibat respons dari peningkatan gula darah serta mencetuskan fase

NREM tidur, namun tidak memberikan pengaruh terhadap fase REM. Pada pasien diabetes

mellitus akan terjadi penurunan durasi NREM. 7,8,11

Peptida Opioid

12

Berinteraksi dengan endorphin, enkephalin dan dynorphin dimana berlokasi di

medulla, hipotalamus, thalamus , basal ganglia dan sistem limbik. Neurotransmitter ini

bekerja di nukleus LDT/PPT dengan menginhibisi REM. 7,8,11

Substansi P

Dihasilkan oleh sinaps di neuron LDT/PPT. Perannya terhadap fase tidur belum

diketahui namun mungkin dapat berperan terhadap kontrol terhadap transmisi sensorik ke

batang otak. 8

Sitokin

Diproduksi oleh limfosit T helper dan mikroglia sebagai respon terhadap stimlus yang

spesifik serta memiliki kemiripan struktur kimia dengan GH. Sitokin ini bekerja dengan

memodifikasi respon imun di otak dan beberapa jenis sitokin diketahui memiliki pengaruh

terhadap tidur.4,5,7

Interleukin-1

Diproduksi oleh hipotalamus dan area-area lain dari otak sebagai respon terhadap

endotoksin, TNF-α, dan peptida muramyl yang berasal dari peptidoglikan yang dihasilkan

dinding sel bakteri. Produksi interleukin ini diinhibisi oleh prostalglandin E2(PGE2) dan

glukokortikoid, dimana berfungsi menginhibisi tidur. 7,10

Interleukin-1 berfungsi meningkatan durasi tidur fase NREM melalui hubungannya

dengan hipotalamus anterior dan sedikit menginhibisi fase REM. Proses ini di mediasi dengan

penambahan fungsi reseptor GABA seta kemampuannya untuk meningkatkan sekresi

GNRH, produksi adenosin dan memberikan efek terhadap prostalglandin. Kinerja IL-1

dihambat oleh corticotropine-releasing hormone (CRH) dan alpha melanocyte hormone (α-

MSH) 7,8

IL-1 juga berfungsi sebagai faktor pertumbuhan neuron serta bekerja sebagai zat

pirogenik yang dapat meningkatkan suhu tubuh, mengontrol pelepasan CRH, memiliki efek

imunologis, serta bekerja memblok metabolisme anandamide yakni reseptor dari

tetrahidrocannabiol.7

Tumour Necrosis Factor Alpha (TNF-α)

Sitokin ini diproduksi oleh makrofag terutama saat malam hari dan bekerja

meningkatkan stase 3 dan 4 NREM serta menurunkan fase REM. TNF-α bekerja di area

preoptik hipotalamus dan di daerah locus coeruleus. 7,8

Interferons (IFN)

13

Interferon alpha 2 terutama diproduksi oleh leukosit sebagai respon terhadap infeksi

virus dan memfasilitasi proses fagosit . Puncak tertinggi level dari gamma interferon terjadi

pada saat pk 10.00 malam dan terendah pada pukul 6.00 pagi. IFN berfungsi meningkatkan

fase NREM. 7,8

Neurotropin-2

Sitokin ini berfungsi sebagai faktor tidur dan pertumbuhan, meningkatkan

perkembangan dan aktivitas dari neuron penghasil GABA. Produksi dan pelepasannya

ditingkatkan oleh asetilkolin dan glutamat. 7,8

Nerve Growth Factor (NGF)

Bekerja dengan mencetuskan NREM dan REM 7

Brain Derived Neurotropic Factor (BDNF)

Berfungsi mencetuskan NREM dan mungki fase REM 7

Neurotransmitter yang lain

Prostalglandin

Merupakan asam amino yang tidak tersaturasi yang memiliki struktur berupa 5 cincin

karbon dan berasal dari asam arakidonat. Prostalglandin D2 (PGD2) bekerja di area VLPO

serta menginduksi fase NREM dan REM, menurunkan suhu tubuh serta mempengaruhi

peningkatan pelepasan adenosin di basis frontalis. Hormon ini disekresi oleh leptomeningen ,

pleksus choroideus kemudian di alirkan melalui cairan serebrospinal. 4,7

PGE2 bekerja di hipotalamus posterior untuk mencetuskan keterjagaan serta

meningkatkan suhu tubuh. Prostalglandin jenis ini menginhibisi produksi IL-1. Progesteron

memiliki struktur kimia yang mirip dengan prostalglandin serta bekerja meningkatkan fase

NREM.1,7

Oleamide

Merupakan asam lemak yang tidak tersaturasi yang di sintesis dari asam arakidonat,

serta memiliki efek kerja yang mirip dengan anandamide dan cannabinoid endogen. Berfungsi

mencetuskan fase NREM dan menurunkan aktivitas motorik.Konsentrasinnya di cairan

serebrospinal meningkat jika kekurangan jam tidur. 1,7,8

Cannabinoid

Terdapat 2 macam tipe reseptor cannabinoid yakni CB1 dan CB2. Reseptor CB1

memiliki jumlah yang sangat banyak di sistem saraf pusat. Anandamide, sebagai jenis

14

cannabinoid yang paling sering dijumpai, bekerja mencetuskan fase NREM tetapi efeknya

dihambat oleh interleukin. 1,7,8

Adenosine

Adenosin selain memiliki fungsi sebagai vasodilator, juga memiliki efek dalam proses

tidur-bangun yakni dengan mencetuskan fase NREM terutama stage 3 dan 4 dengan cara

menginhibisi neuron kolinergik di daerah basis frontalis dan pons. Saat bangun, adenosin

terakumulasi di ekstraseluler akibat metabolisme sel astrosit. 1,7,8

Astrosit mensuplai glukosa ke neuron melalui cadangan glikogennya. Saat aktivitas,

astrosit mengkonsumsi ATP dan melepaskan adenosin yang kemudian menyebabkan inhibisi

terhadap neuron yang bersifat kolinergik di basis frontalis. Saat tidur, terjadi penurunan

konsentrasi adenosin akibat penurunan penggunaan ATP oleh astrosit, sehingga

memampukan neuron untuk menjadi aktif lagi dan mencetuskan keterjagaan. 1,7,8

Uridine

Diduga uridine berfungsi sebagai neurotransmitter pencetus tidur 7

Nitrit Oxide

Merupakan senyawa gas yang larut lemak yang berfungsi sebagai co-transmitter

terhadap serotonin di nukleus raphe dorsalis. Dapat mempengaruhi ritme intrinsik dari SCN

dan menyebabkan terjadinya fase REM,dan mempengaruhi fase NREM.Fungsinya yang lain

adalah sebagai vasodilatr dan mengintegrasikan aliran darah otak dengan aktivitas metabolik

neuron. Dibawah ini dapat dilihat macam-macam neurotransmitter dan fungsinya dalam

proses tidur-bangun secara ringkas dalam tabel-2

Tabel-2 neurotransmitter serta efeknya terhadap fase-fase tidur 7,8

Efek Noradrenalin Asetilkolin 5-HT Dopamin Histamin Melatonin

Pencetus kesadaran

penuh,

wakefullness

kesadaran

penuh

/wakefullness,R

EM

bangun - Kesadaran

penuh,

wakefullness

NREM

Inhibisi REM - - REM -

Kerja

lainnya

mood dan

perilaku

Inhibisi motorik

fase REM

perilaku dan

kontrol

motorik

pola berpikir,

emosi,perilaku

dan kontrol

motorik

- ritme

sirkadian

dan sistem

imun

Ritme sirkadian

15

Ritme sirkadian memiliki jangka waktu antara 23,5 sampai 24,5 dengan nilai rata-rata 24,2.

Ritme ini di cetuskan oleh pacemaker internal, peng-oscillasi atau jam biologis dimana aktivitasnya di

modifikasi oleh faktor-faktor eksternal. Stimulus eksternal ini meliputi aktifitas photic maupun non

photic. Interaksi dari input eksternal sangat kompleks dengan berbagai variasi derajat inhibisi maupun

sinergi. Pencahayaan merupakan faktor pensinkronasi yang dominan dari pencetur siklus bangun-tidur

ritme sirkadian. Paparan cahaya intensitas tinggi (>2000 lux) misalnya cahaya matahari di luar

ruangan dapat menginduksi peralihan dan mempengaruhi jangka waktu fase tidur.7,8,10

Terdapat 2 macam marker biologis dari ritme sirkadian yakni dim light melatonin onset

(DLMO) dan minimum of the core body temperatur rhytm (CTmin). DLMO memiliki definisi sebagai

waktu ketika level hormon melatonin mulai meningkat (3 pg/ml di air liur dan 10 pg/ml di plasma

melatonin) umumnya terjadi 2-3 jam sebelum tidur pada orang normal, CTmin terjadi 2-4 jam

sebelum ahkir dari periode tidur.8,9,10

Ritme sirkadian pada mamalia di cetuskan oleh pacemaker utama circadian yang terletak di

nukleus suprachiasmaticus (SCN) yang terletak di hipotalamus anterior. SCN dapat di bagi menjadi 2

macam komponen yakni bagian inti dan kulit. Nukleus ini lebih bersifat aktif saat siang hari

dibandingkan dengan saat malam hari dan selama bangun dan fase REM daripada fase NREM, serta

bekerja mencetuskan keterjagaan saat pagi-siang hari serta mempertahankan tidur saat malam hari. 10,11

Nukleus Suprachiasmaticus menerima input yang berasal dari; 10,11

1. Jalur afferent melalui stimulus photic

Sel-sel ganglion retina yang bersifat fotosensitif mengandung photopigment,

melanopsin. Sel-sel ini menggunakan jaras retinohipotalamic dan menggunakan

glutamat dan polipeptida pengaktivase adenilat siklase sebagai neurotransmitter.sel

retina sangat sensitif terhadap rangsang cahaya

Bagian intergenikulata talamikus dari nukleus genikulatum lateralis melalui traktus

genikulohipotalamikus menggunakan neuropeptida γ dan GABA sebagai

neurotransmitter

Kompleks neuron tuberomamillari yang terletak di posterior dari basis hipotalamus

melalui jalur histaminergik

Neuron di Basis frontalis (septum, pita diagonal dari broca dan substansia inominata)

dan pons (tegmentum pons dan nucleus parabigeminus) melalui jalur kolinergik.

2. Jalur aferent melalui jalur non photic meliputi nukleus raphe bagian medial yang terletak

di mesencephalon melalui jalur yang bersifat serotonergik.

Afferen dari nukleus suprachiasmatikus dapat dilihat melalui tabel-3 di bawah ini

16

Tabel-3 Afferen dari nukleus suprachiasmatikus 8,10,11

Afferen Jalur Neurotransmitter

Glutamatergik Dari mata melalui tr.retinohipotalamik Glutamat

koneksi afferen alternatif Dari mata melalui tr.Genikulohipotalamik Neuropeptida

γ,GABA

Histaminergk Hipotalamus Histamin

Kolinergik Dari basis frontalis dan pons Asetilkolin

Serotonergik Dari mesencephalon Serotonin

SCN memiliki proyeksi efferen ke beberapa area dari CNS meliputi 11,12

1.Hipotalamus (Zona subparavntrikular, area dorsal media, area preoptik bagian medial, area

ventral tuberal

2.Locus coeruleus

3.Nukleus preoptik ventrolateral

4.Basis frontalis

5.Neuron hipocretin

6.Glandula pinealis, yang juga mempengaruhi SCN melalui produksi melatonin

7.Thalamus (nucleus paraventrikuler, area intergenikulata

Melatonin

Melatonin disintesis dan dilepaskan oleh glandula pinealis paling banyak pada saat malam

hari dan disupresi produksinya pada saat siang hari. Produksi dan sekresi dari melatonn diregulasi

melalui stimulus cahaya melalui SCN. Di glandula pinealis terjadi konversi dari triptophan menjadi

serotonin (5-Hidroxytriptamin ) kemudian menjadi melatonin (N-acetil-5-metoxytriptamine). Setelah

dihasilkan, melatonin akan mempengaruhi SCN dan mengubah fase dari sirkadian serta dapat turut

mencetuskan mulainya tidur.Produksi dari hormon ini menurun dengan seiring bertambahnya usia

seseorang dan paparan cahaya. Hormon ini selanjutnya akan di metabolisme di hepar. Hubungan

secara skematis antara afferen dan efferen rangsang dapat dilihat di gambar

17

Sirkuit – sirkuit yang terbentuk pada saat tidur

Fase NREM

Fase tidur NREM terjadi inhibisi terhadap neuron di hipotalamus posterior oleh neuron

GABA-ergik di area ventrolateral preoptik (VLPO) atau yang biasa di sebut sel nonREM-on yang

terletak di hipotalamus anteror. Hal ini dapat menyebabkan inhibisi terhadap sistem aktivasi

histaminergik yang terletak di basis frontalis, yang kemudian menyebabkan inhibisi input eksitasi

histaminergik ke sistem aktivasi di batang otak yang di mediasi oleh Acethylcoline. Sehingga dapat

menyebabkan penurunan kesadaran .4,10,11,13

18

Gambar7 : Skema fase NREM

Gambar 6 : Skematis hubungan antara input afferen dan efferen dengan nukleus suprakihiasmatik

Fase REM

Pada fase tidur REM , diperkirakan pengontrolan terhadap fase ini berasal dari sirkuit yang

terjadi di batang otak.Sel-sel REM on terletak di Formasi Retikularis di Pons. Aktivasi sel REM-on

yang bersifat GABA-ergik menginhibisi pelepasan noreprinefrin (NE) yang berasal dari locus

coerulus dan area tegmentum lateralis, hal ini kemudian menyebabkan inhibisi terhadap pelepasan

serotonin (5-HT) oleh nucleus raphei. Pada fase NREM, terjadi penghambatan terhadap noradrenergik

dan serotonergik dari sel REM-off dan pada fase REM sel-sel ini semakin ter “silent”. Proses “silent”

ini menyebabkan menghilangnya inhibisi terhadap neuron kolinergik yang terletak di pediculopontine

dan nucleus tegmentalis di laterodorsal. proses ini menyebabkan peningkatan transmisi kolinergik ke

thalamus selama Fase REM. Perubahan inilah yang menyebabkan hasil perekaman EEG pada fase

REM memiliki kemiripan dengan fase wakefullnes.1,4,14

Neuron kolinergik di batang otak juga mengaktivasi sel REM-on di Pons yang secara

bermakna menyebabkan penurunan tonus saat fase REM berlangsung.Diduga sel REM-on yang

bersifat glutamaergik yang terletak di formasi retikular mengaktivasi sirkuit yang menebabkan

inhibisi terhadap proses transmisi dari glisin di medula oblongata dan medula spinalis. sebagai

hasil, ,aka terjadi inhibisi terhadap lower motor neuron dan penurunan tonus otot.Pada fase REM juga

terjadi pergerakan fasik , misalnya rapid eye movement serta pergerakan anggota gerak. Pergerakan

fasik ini biasa terjadi selama fase wakefullnes dan terjadi oleh karena proses aktivasi sel REM-Waking

on yang juga berlokasi di formasi retikular di Pons. Nucleus Suprachiasma di hipotalamus menerima

input dari retina dan hal ini sanat penting dalam Ritme Sirkadian dan proses sinkronisasinya terhadap

siklus gelap-terang 4,10,11,13

19

Gambar 8: skema fase REM

Fase tidur 5 7,8,9,11

A.Fase Bangun/Wakefulnes

Pada fase wakefulness ditandai dengan adanya EEG berupa gelombang alfa yang

berkekuatan 15-45 mikrovolt 8-13Hz pada dewasa, dan lebih tinggi pada usia lebih muda.

Gelombang alfa berasal dari oksipital paling jelas didapatkan pada saat relaxed wakefulness

dengan kedua mata terpejam dan akan terblokir dengan membuka mata, konsentrasi dan

peningkatan level kesadaran, stimulasi taktil dan auditorik pada gambaran. Ilustrasi mengenai

gelombang alfa dapat dilihat pada Gambar-9

Pada fase wakefulness pada rekaman elektrookulografi didapatkan kedipan mata

dengan kontrol yang volunter serta slow roling eye movement (SREM) ketika mulai

mengantuk. Pada rekaman EMG didapatkan aktivitas yang tinggi dari otot yang berlangsung

secara volunter.

B .Fase Non Rapid Eye Movement (NREM)

Fase 1 NREM

Fase 1 atau juga disebut drowsiness merupakan fase transisi yang di tandai dengan

munculnya gerak bola mata pendular yang pelan/ slow eye pendular

movement,Menghilangnya ritme wakefulness secara bertahap serta munculnya gelombang

20

Gambar 9; Fase wakefulness dengan mata tertutup. Gelombang alfa lebih nampak

pada sandapan oksipital dan nampak lebih dari 50% dari gelombang yang terbentuk.

slow eye movement nampak pada fase ini

Frontocentral theta dan gelombang verteks yang saling bercampur dengan frekwensi yang

lebih tinggi. Gelombang theta adalah gelombang yang berkekuatan 4-7 Hz dan berasal dari

hipokampus.gelombang ini dapat terdeteksi paling baik di sandapam central dan temporal.

Sedangkan gelombang verteks merupakan gelombang tajam yang memiliki amplitudo

defleksi <250 mikrovolt yang dapat dideteksi paling baik di daerah verteks. Pada fase ini

didapatkan EOG berupa gerakan bola mata pendular yang lambat, serta pada hasil EMG

didapatkan kontraksi otot tonik dengan aktivitas tinggi-sedang. 1,7,8,9,10 Contoh rekaman EEG

pada fase ini dapat dilihat melalui Gambar-10.

Fase 2 NREM

Fase ini ditandai dengan adanya kurang dari 20% gambaran gelombang delta 1 atau

lebih kompleks K dan spindel tidur. Fase ini meliputi 45 sampai 55% total waktu tidur.

Gelombang tidur atau disebut juga aktivitas sigma adalah gelombang ritme sinusoidal yang

berkisar antara 10-14 Hz. Kompeks K adalah gelombang difasik yang memiliki komponen

21

Gambar 10-A; Fase 1 NREM dimana tidak didapatkan gelombang spindel dan

kompleks K pada perekaman EEG. Terdapat kurang dari 50% gelombang alfa. EEG

menunjukkan campuran dari perlambatan dari gelombang alfa dan gelombang

beramplitudo rendah(4-7 Hz) lebih dari 50 % . Sandapan EMG di dagu lebih rendah

daripada fase wakefulness.8

Gambar 10-B; Stage 1 fase NREM didapatkan gelombang tajam di verteks, tidak

didapatkan spindel tidur maupun kompleks K, Sandapan EMG relatif tinggi pada

gambar ini 8

initial negatif atau defleksi yang tajam diikuti fase positif. Gelombang K berdurasi 0,5 detik

dan simetris di regio verteks (lead central dan central-parietal). Kompleks K dapat terjadi

tunggal atau berurutan secara spontan jika mendapat stimulus auditorik. Pada fase ini

didapatkan hasil rekaman EOG didapatkan SREM yang kadang-kadang dapat muncul dan hsil

rekaman EMG yang berupa aktivitas tonus otot yang menurun. Gambaran gelombang

kompleks K dapat dilihat melalui Gambar-11 1,7,8,9

Fase 3 dan 4 NREM

Fase 3 dan 4 secara bersamaan dapat disebut delta atau SWS. Fase 3 NREM terjadi

jika 20% sampai 50% dari gelombang dasar EEG yang terekam berupa Gelombang Delta dan

Gelombang Spindel atau disebut juga sleep spindles. Gelombang delta merupakan gelombang

dengan ampitudo yang tinggi berkisar >75 microvolt dengan kecepatan rendah yakni antara 2-

4 Hz. Gelombang ini berasal dari korteks. Gelombang spindel dapat muncul tetapi lebih

jarang. Gelombang spindel adalah memiliki kecepatan antara 12-14 Hz dan berlangsung 0,5-

1,5 detik dengan amplitudo rata-rata berkisar <50 mikrovolt. Gelombang ini dapat muncul

selama fase 2,3 dan 4 NREM, namun tidak pernah terlihat pada fase 1 NREM dan fase REM.

Sleep spindle berasal dari nukleus thalamikus yang terletak didekat garis tengah. 1,4,7,8

Fase 4 NREM terjadi jika paling tidak terdapat 50% dari gelombang dasar EEG yang

terekam berupa Gelombang Delta. Pada umumnya tidak di bedakan antara Fase 3 dan 4

NREM. Kedua fase ini meliputi 13-25% dari waktu tidur. Pada fase 3 dan 4 NREM

didapatkan hasil rekaman EOG yang tidak spesifik, namun secara umum didapatkan

penurunan tonus otot secara bertahap dari stage 2 ke stage 4.1,4,7,8

Fase 3 dan 4 NREM di katakan fase tidur yang paling dalam dimana berfungsi

mengembalikan kesegaran tubuh dan merestorasi kondisi tubuh setelah beraktivitas. Fase ini

secara fisiologis memiliki ambang yang tinggi untuk terbangun dan diduga sering

22

Gambar 11; NREM stage 2. Terdiri atas epoch 30 menit dengan didapatkan spindel tidur dan

kompleks K 8

diasosiasikan dengan berbagai tipe parasomnia misalnya sleep terrors, sleep walking.

Gelombang delta dan gelombang spindel dapat dilihat pada 1,4,7,8,9Gambar-12

Fase REM

Fase REM ditandai dengan adanya gelombang bervoltage rendah yang bercampur

dengan aktivitas gelombang alfa yang biasanya berkekuatan lebih rendah 1-2 Hz dari

gelombang alfa saat bangun/wakefullnes. Juga didapatkan gelombang yang seperti gergaji

atau saw tooth yang berkekuatan 20-100 mikroVolt 2-5 Hz,dengan durasi >0,25 detik yang

dapat terlihat di regio frontocentral.1,4,5,7,8

REM memiliki komponen fasik dan tonik. Selama fase tonik, terjadi supresi dari

aktivitas EMG dan pada gambaran dari EEG menunjukkan gelombang voltase rendah yang

bercampur. Pada fase ini amplitudo respirasi cenderung teratur, paralisa dari otot serta

peningkatan perfusi darah otak. Pada Fase REM Fasik, dapat terjadi pola twitching dari EMG,

tonus otot yang sangat lemah dan pola detak jantung dan pernafasan yang irreguler. Hasil

rekaman EOG menunjukkan aktivitas pergerakan mata yang meningkat. Selama fase REM,

mata akan bergerak secara cepat dibawah kelopak mata yang tertutup ketika bermimpi.1,4,5,7,8,9

REM secara normal terjadi 60-90 menit setelah dimulainya tidur. Onset dari fase

REM tidak ditentukan dengan adanya gerakan mata yang cepat yang terkam oleh EOG,

namun dapat ditentukan dengan munculnya gelombang gergaji pada EEG. Latensi dari fase

REM terjadi pada individu vang kekurangan tidur, neonatus, individu yang mengalami

narkolepsi dan withdrawal dari alkohol serta obat-obatan yang menghambat fase ini. 1,4,5,7,9Gambaran rekaman EEG pada fase REM dapat dilihat pada Gambar-13

23

Gambar 12; NREM stage3 . gelombang beramplitudo rendah didapatkan pada

keseluruhan 8

Berikut merupakan tabel mengenai fase-fase tidur serta karakteristiknya masing masing 7,8,10,11

Kriteria Wakefullness NREM REM

24

Gambar 13 : Fase REM dimana terdapat gelombang aktivitas otot di sandapan dagu

Gambar 14; Fase REM yg di interupsi keterjagaan. Pada saat terjaga tidak didapatkan slow eye movement, ketika kembali ke fase REM slow eye movement kembali muncul7

Gambar 15: Fase REM yang diselingi dengan pergerakan tubuh 7

Postur errect, duduk

berbaring

berbaring berbaring

Mobilitas normal sedikit menurun/tidak

bergerak/berubah

postur

berkurang sedang sampai

immobil. Jerk mioklonik

Respon terhadap

stimulasi

normal berkurang ringan-

sedang

berkurang sedang sampai

tidak ber respons

Kesadaran sadar tidak sadar tetapi

reversibel

tidak sadar tapi

reversibel

Kelopak mata terbuka tertutup tertutup

Pegerakan mata gerakan bolamata

terarah

slow rolling eye

movement

rapid eye movement

EEG gel.alfa,

desinkronisasi

sinkronisasi gel.theta atau gergaji,

desinkronisasi

EMG normal berkurang ringan berkurang sedang –berat

atau hilang

EOG gerakan bangun slow rolling eye

movement

rapid eye movement

Perubahan fisiologis yang terjadi selama tidur 13,14,15

Sistem respiratorik

Selama fase NREM terjadi penurunan dari aktivitas Respiratory drive dan tonus otot jalan

napas bagian atas. Hal ini dapat menyebabkan penurunan minute volume dan ventilasi alveolar

sebanyak 25 % serta peningkatan resistensi jalan napas sebanyak 2 kali lipat,yang diikuti oleh

peningkatan ringan PaCO2 dan penurunan PaO2. Pola pernapasan saat tidur reguler kecuali saat

transisi dari fase wakefulness ke fase tidur, dimana central apneustik dapat terjadi. 1,13,14

Pada fase REM terjadi penurunan lebih lanjut dari hypercarbic and hypoxic ventilatory drive,

dimana pola pernapasan ireguler selama fase REM. Dalam fase ini pula terjadi penurunan tonus otot

yang menahan m.genioglossus agar tidak jatuh ke belakang dan penurunan kinerja dari m.interkostalis

serta otot-oto t aksesoris dari dinding dada. Sehingga pada orang yang memiliki latar belakang

gangguan jalan napas, misalnya PPOK dan obstructive sleep apneu, hal ini dapat memperberat 13,14

Sistem kardiovaskular

25

Tekanan darah menurun selama fase NREM dan fase tonik REM tetapi dapat meningkat

sampai diatas tekanan darah saat bangun selama fase REM. Selama fase REM denyut jantung

menjadi bervariasi, dengan episode takikardia dan bradikardia dan penigkatan denyut secara transient

sekitar 35%. Hal ini disebabkan oleh peningkatan dari aktivasi CNS saat tidur yang disertai

pergerakan bola mata.1,4,7,8,13,14

Sistem Renal

Terjadi penurunan glomerulus filtration rate dan filtration fraction yang disertai dengan

peningkatan sekresi hormon anti diuretic sehingga urin yang dihasilkan berjumlah sedikit namun

memiliki konsentrasi yang pekat. 7,14

Sistem Endokrin

Beberapa sekresi hormon berhubungan langsung dengan siklus tidur –bangun. Hormon

melatonin dilepaskan dari glandula pinealis di bawah kontrol nukleus supra chiasmatik selama 4-5

jam,biasanya dimulai Pk 21.00 atau waktu dimulainya malam atau gelap. Produksi hormon ini di

inhibisi oleh paparan cahaya. Fungsi dari hormon ini adalah untuk memfasilitasi proses tidur dan

keterjagaan. 7,13,14

Hormon pertumbuhan paling banyak disekresi selama episode awal dari SWS, terutama masa

pubertas. Hormon prolaktin juga meningkat jumlahnya sesaat setelah tidur dimulai dan berkurang saat

wakefulness. Jika terjadi gangguan dari fase-fase tidur, maka akan terjadi gangguan pula terhadap

produksi kedua hormon ini.Sekresi Hormon Kortisol menurun saat tidur dan semakin meningkat pada

pagi hari dan memuncak sesaat setelah bangun tidur.7,8,13

Suhu Tubuh

Pada saat tidur terjadi penurunan ambang pasien untuk menggigil serta terjadi penurunan suhu tubuh

sebanyak 0,5 C dan 2 C pada mamalia. Suhu tubuh mencapai titik terrendah saat pukul 3 pagi. ⁰ ⁰ 7,13,14

Kesimpulan

Telah dibahas referat mengenai fisiologis dari tidur, dimana perkembangan penelitian yang

ada mengenai fase tidur dan yang mempengaruhinya turut berkembang dari masa ke masa dan

membutuhkan penelitian lebih lanjut.

Daftar Pustaka

26

1. Carney.P, Clinical Sleep Disorder, 2005,Lippincott Williams &Wilkins , Philadelphia; P 21-58

2. Stickgold.R, The Neuroscience Of Sleep , 2009, Elsevier, London,P;12-16

3. Kryger.M, Principles of Sleep Medicine,2005, Elsevier Saunders,Philadelphia, USA,P;9-12

4. Posner.J, Plum And Posner Diagnosis Of Stupor And Coma 4th Edition, 2007,Oxford University

Press, New York P;11-25

5. Ropper.A, Adam And Victor’s Principles Of Neurology 9th Edition,2005 Mc Graw-Hill,

USA, P: 333-337

6. Blumenfeld.H , Neuroanatomy through Clinical Cases,2002, Sinauer Associates INC,

Massachusets P;588-597

7. Shneerson.J, Sleep Medicine 2nd Edition,2005, Blackwell,Massachusets,Usa,P;22-51

8. Lee-Chiong.T, Sleep Medicine Essentials And Review, 2008, Oxford University Press,

PUSA, P;9-15

9. Aminoff.M, Neurology and General Medicine 4th edition, 2008,Churchill Livingstone,

USA,P;605-609

10. Smith.H, Sleep Medicine , 2008, Cambridge University Press , New York ,P;61-67

11. Chokroverty.S, Sleep Disorders Medicine, 2009,Saunders Elsevier, Philadelphia, USA,

P ; 96-111

12. Berry.R, Fundamental Of Sleep Medicine,2012, Elsevier Saunders,Philadelphia 91-99

13. Schupp.M, Physiology of Sleep dapat di unduh di http://ceaccp.oxfordjournal.org/

14. www.neuroanatomy.wisc.edu/coursebook/neuro10(2).pdf

15. http://archive.ajpe.org/legacy/pdfs/aj620216.pdf

27