Etiopathogensis

Batas anatomi dari RAS adalah bagian rostral pons dan tegementum dari midbrain, kemudian dilanjutkan ke thalamus, termasuk bagian paramedian posterior, parafascicular, bagian centromedian sisi medial, dan nuclei intralaminar. Pada batang otak, nucleus dari RAS menerima inervasi dari cabang-cabang traktus spinotalamik dan traktus trigeminal-thalamic.Projeksi ini lalu diteruskan tidak hanya ke bagian korteks sensorik dari lobus parietal, melainkan ke seluruh bagian korteks serebri. Jadi dapat disimpulkan bahwa stimulasi sensorik tidak hanya menyampaikan informasi mengenai keadaan lingkungan, melainkan rangsangan ini juga mengaktivasi bagian sistem saraf yang mengatur kesadaran[1].Kesadaran ditentukan oleh kondisi pusat kesadaran yang berada di kedua hemisfer serebri dan RAS. Jika terjadi kelainan pada kedua sistem ini, baik yang melibatkan sistem anatomi maupun fungsional akan mengakibatkan terjadinya penurunan kesadaran dengan berbagai tingkatan.Penurunan kesadaran dapat disebabkan oleh dua masalah.Pertama, adalah masalah terletak pada keadaan morfologi otak sendiri.Masalah pertama ini dapat dibedakan menjadi dua lagi, yaitu supratentorial dan infratentorial.Masalah kedua terletak pada metabolik yang menyebabkan penekanan pada aktivasi neuron-neuron di otak.

Gambar 1. Lokasi penyebab penurunan kesadaran

Tabel 1. Etiologi penurunan kesadaranLesi Supratentorial Subdural hematoma Epidural hematoma Serebral kontusio Perdarahan intraserebral Serebral infark/ stroke Abses otak Tumor otak

Lesi Infratentorial Trombosis arteri basilar Emboli arteri basilar Perdarahan pontin Perdarahan/infark serebelum Hematoma subdural dan epidural pada fossa posterior

Metabolik &Difuse Ensefalopati Hipoksia Gangguan metabolisme glukosa Penyakit pada sistem organ lain Intoksikasi eksogen Gangguan elektrolik dan asam basa Gangguan termoregulasi Inflamasi sistem saraf pusat Kejang

1. Kelainan morfologi supratentorialBunyi hukum monro-kellie adalah sebagai berikut[2]: oleh karena isi cranium tidak dapat ditekan dan terbungkus di dalam tulang, maka jumlah volume otak, likuor serebrospinal dan darah intracranial sama sepanjang waktu.

Gambar 2. Hukum Monro - Kellie

Gambar 2 menjelaskan tentang hukum Monro Kellie.Jika terdapat suatu masa, maka akan terjadi kompensasi berupa pemindahan volume likuor serebrospinal dan akan dilanjutkan dengan darah yang sesuai dengan peningkatan tekanan intracranial. Semakin besar masa, maka akan semakin sulit terjadinya kompensasi dan akhirnya terjadi peningkatan tekanan intrakranial yang menyebabkan herniasi. Penurunan kesadaran dapat disebabkan oleh kerusakan kedua hemisphere otak atau dapat juga disebabkan oleh lesi unilateral yang besar.

Beberapa lesi supratentorial yaitu[2, 3, 4].a. Subdural hematomaTerjadi akibat adanya ruptur parasagital bridging veins (kumpulan darah dari permukaan korteks menuju sinus vena) yang akan membentuk hematoma dalam rongga subdural. Sebagian besar terjadi akibat adanya trauma kepala, juga dapat terjadi pada orang dengan koagulopati, pengguna antikoagulan, ataupun pada orang tua. Gejala yang sering muncul yaitu sakit kepala yang dapat disertai dengan lateralisasi hingga penurunan kesadaran.b. Epidural hematomaAdanya ruptur dari arteri meningea media pada rongga epidural yang terjadi akibat trauma kepala. Kebanyakan disertai dengan fraktur tulang tengkorak pada regio temporal. Biasanya langsung terjadi penurunan kesadaran yang diikuti dengan adanya lucid interval dan akan terjadi penurunan kesadaran kembali. Gejala lain yang dapat muncul yaitu sakit kepala, lateralisasi, kejang, muntah, dan sering disertai gejala dari herniasi uncal.c. Serebral kontusioBerkaitan dengan adanya coup-contrecoup phenomenon. Multiple kontusio jarang menyebabkan penurunan kesadaran tetapi akan terjadi jika kontusio tersebut membentuk massa hematoma. Gejala yang muncul berbeda-beda sesuai dengan lokasi dan tingkat keparahan lesi yang terbentuk (kejang, defisit neurologik fokal).d. Perdarahan intraserebralPaling banyak terjadi akibat adanya kronik hipertensi yang mengakibatkan lemahnya dinding pembuluh darah dan terbentuknya kantong-kantong aneurisma (Charcot-Bouchard) dan juga akibat ruptur dari malformasi vaskular (AVM). Jika perdarahan terjadi secara massive dan membentuk hematoma, maka akan terjadi pendorongan struktur otak/herniasi yang menimbulkan defisit neurologik fokal dan peningkatan tekanan intrakranial yang menimbulkan gejala seperti sakit kepala, muntah, dan penurunan kesadaran.e. Abses otakSumber infeksi didapatkan secara hematogenus (jantung, paru) maupun lokal (sinus, telinga, trauma) yang akan menyebabkan sumbatan pembuluh darah akibat invasi bakterial. Kemudian akan menyebabkan infiltrat dan kerusakan permeabilitas pembuluh yang akan membentuk massa dan terjadi edema yang mengakibatkan peningkatan tekanan intrakranial, kerusakan fokal, dan tanda infeksi.f. Serebral infark / strokeDapat terjadi akibat adanya trombus dan/atau emboli yang mengakibatkan sumbatan aliran darah arteri pada daerah otak tertentu.Banyak terjadi pada orang dengan faktor resiko seperti hipertensi, diabetes melitus, penyakit jantung koroner, dan hiperkolestrolemia. Iskemia pada jaringan otak yang akan diikuti oleh kegagalan pompa-pompa ion yang memicu edema otak dan akan menyebabkan penekanan pada struktur otak lainnya yang dapat menyebabkan terjadinya penurunan kesadaran.g. Tumor otakTanda dan gejala tergantung pada lokasi tumor. Secara umum, tumor otak akan menyebabkan adanya peningkatan tekanan intrakranial dan pendorongan bagian otak lainnya.Berdasarkan hukum Monro-Kellie, lesi-lesi supratentorial di atas dapat menyebabkan peningkatan tekanan intrakranial dengan gejala penurunan kesadaran, sakit kepala yang diperburuk dengan batuk atau membungkuk, muntah, dan papiloedema (bengkak pada diskus optik dan retina, perdarahan diskus).Akibat dari peningkatan tekanan intrakranial ini menyebabkan adanya herniasi tentorial lateral (uncal) dan herniasi tentorial sentral yang dapat menyebabkan penurunan kesadaran.Herniasi tentorial lateral terjadi oleh adanya massa unilateral pada hemisfer. Biasanya terjadi pada lobus temporal medial yang terdorong melewati tentorial hiatus. Gejala yang dapat muncul yaitu[2] Penekanan pada saraf III dan nukleus okulomotor pada mesensefalon yang menyebabkan dilatasi pupil, hilangnya reflek cahaya, ptosis, dan gangguan gerakan bola mata. Penekanan pada ARAS pada mesensefalon menyebabkan penurunan kesadaran. Penekanan pada arteri serebral posterior dapat menyebabkan homonymous hemianopsia yang biasa terdeteksi diakhir fase. Penekanan pada jaras kortikospinal akan menyebabkan hemiparesis kontralateral. Namun dapat pula terjadi hemiparesis ipsilateral bila terjadi penekanan pada tepi tentorium serebeli kontralateral (Kernohans notch).Herniasi tentorial sentral terjadi oleh adanya massa ditengah hemisfer atau lesi difus sehingga terjadi pendorongan secara vertikal pada diencefalon dan mesensefalon melewati tentorial hiatus. Gejala yang dapat muncul yaitu. Penekanan pada mesensefalon dan diensefalon menyebabkan penekanan pada ARAS sehingga menyebabkan penurunan kesadaran, gangguan pernapasan (apnea). Awalnya ukuran pupil kecil yang lama kelamaan akan dilatasi dan menetap pada penyinaran cahaya. Penekanan pada bagian dorsal (pretektum dan superior kolikuli) akan mengganggu pergerakan bola mata, terutama pada gerakan mata keatas. Dorongan pada tangkai pituitari dan hipotalamus dapat menyebabkan diabetes insipidus. Herniasi tentorial sentral jika tidak teratasi dapat menyebabkan herniasi tonsilar pada serebelum yang akan melewati foramen magnum.

2. Kelainan morfologi infratentorialLesi pada infratentorial yang terletak pada batang otak dapat menyebabkan efek kompresi atau dapat langsung merusak batang otak[5]. Pada lesi infratentorial ini juga menyebabkan herniasi pada otak sama seperti lesi supratentorial. Herniasi dapat berupa transtentorial (menekan ke atas) atau menekan ke bawah melewati foramen magnum (akibat efek penekanan medulla oblongata oleh serebelum).Perpindahan struktur intracranial melewati tentorium serebeli atau medulla oblongata ini disebut juga sebagai coning[6]. Penekanan oleh serebelum yang secara tiba-tiba ini dapat menyebabkan apneu dan kegagalan sirkulasi. Temuan lain yang didapatkan adalah kelemahan dan kehilangan sensorik pada kedua sisi tubuh, adanya refleks patologis bilateral, miosis, kehilangan gerakan bola mata lateral, dysconjugate gaze(gerakan bola mata yang tidak searah), optalmoplegia, siklus pendek CSR, dan pola nafas apneu dan ataxik[4].Beberapa kondisi yang menyebabkan kelainan morfologi pada infratentoriala. Trombosis arteri basilarArteri basilar melewati bagian ventral dari batang otak dan berakhir pada midbrain, di mana dia akan bercabang menjadi arteri serebral posterior. Bagian proksimal dari arteri basilar merupakan bagian yang paling sering terkena.

Gambar 3. Trombosis Arteri Basilar

Bagian ini yang mempedarahi pons dan manisfetasi klinis yang dapat ditemukan adalah kelumpuhan N VI unilateral atau bilateral, terganggunya gerakan bola mata horizontal (gerakan vertikal masih baik), ocular bobbing (gerakan bola mata ke bawah yang cepat kemudian diikuti oleh gerakan bola mata ke atas yang lambat), miosis (akibat terlibatnya jaras simpatik pupillodilator di pons) tapi masih reaktif, hemiplegia atau quadriplegia, dan koma.Pada beberapa kasus, bagian pons sisi ventral mengalami infark dan sisi dorsal (tegmentum) masih baik.Penderita yang mengalami hal ini masih sadar tapi mengalami kelemahan pada semua anggota gerak.Hal ini disebut dengan locked-in syndrome.

b. Emboli arteri basilarEmboli pada arteri basilar akan bersarang di sisi distal dari arteri basilar, di mana dia akan bercabang menjadi arteri serebral posterior.

Gambar 4. Emboli Arteri Basilar

Hal ini akan menyebabkan turunnya aliran darah ke RAS pada midbrain dan thalamus sehingga menyebabkan penurunan kesadaran. Hal lain yang dapat ditemukan adalah kelumpuhan N. III unilateral atau bilateral, hemiplegia atau quadriplegia yang disertai dengan postur dekortikasi atau deserebrasi.

c. Perdarahan pontineKoma akan terjadi dalam beberapa saat setelah terjadi perdarahan pada pons dan biasanya penderita akan meninggal dalam 48 jam ke depan. Manifestasi klinis yang dapat ditemui adalah pupil pinpoint, terganggunya gerakan bola mata horizontal (gerakan bola mata vertikal masih baik), ocular bobbing, quadriparesis, postur deserebrasi, dan biasanya hipertermia. Perdarahan dapat meluas ke midbrain jika perdarahan masuk ke ruang ventrikel IV dan midposition fixed pupils dapat ditemukan.

d. Perdarahan atau infark pada serebelumGejala yang dapat ditemukan adalah sakit kepala, pusing, muntah, dan ataksia terjadi beberapa saat setelah terjadinya perdarahan

e. Hematoma subdural dan epidural pada fosaa posteriorPenderita mempunyai riwayat trauma di bagian occipital.Gejala yang didapatkan adalah ataksia, nistagmus, vertigo, muntah, kaku kuduk, dan penurunan kesadaran.

3. Kelainan metabolikOtak sangat bergantung pada suplai oksigen dan glukosa untuk menjalankan fungsi dan metabolismenya. Otak memerlukan 60 ml/100g/menit untuk substansi nigra dan 20 ml/ 100g/ menit untuk substansia alba. Untuk glukosa, otak memerlukan sekitar antara 4,5 7 mg/100 g/menit. Metabolisme otak akan menghasilkan ATP melalui siklus kreb untuk memelihara integritas neuron.

Penurunan suplai oksigen / hipoksia1Hipoksia. Oksigen merupakan salah satu faktormetabolisme tubuh yang sangat penting untuk menghasilkan energi agar dapat mempertahankan fungsi sel otak. Hipoksia otak adalah kondisi penurunan kadar oksigen di dalam sel otak yang umumnya dapat terjadi karena penurunan tekanan gas lingkungan atau kelainan sistemik yang menyebabkan gangguan penghantaran oksigen ke jaringan otak. Hipoksia otak akan berujung pada cerebral iskemia dan cerebral infark yang merupakan salah satu penyebab utama dari timbulnya koma dan penurunan kesadaran.Hipoksia secara garis besar dibagi menjadi 4 golongan yaitu hipoksia hipoksik, hipoksia anemik, hipoksia iskemik/stagnan, dan hipoksia histotoksik.Hipoksia pada umumnya didahului dengan hipoksemia, yaitu kondisi kurangnya kadar oksigen dalam darah. Keseluruhan dari jenis hipoksia ini didahului dengan adanya hipoksemia, kecuali pada hipoksia histotoksik.Pada hipoksia hipoksik, jumlah oksigen yang mencapai darah tidak mencukupi kebutuhan yang ada, hal ini disebabkan karena (1) tekanan oksigen dalam atmosfer yang rendah seperti pada kondisi ketinggian, (2) gangguan dari proses pertukaran udara dalam paru-paru yang dapat disebabkan karena gangguan di alveolus seperti pneumonia, edema pulmonal, dan asma.Pada hipoksia anemik, jumlah oksigen yang mencapai darah juga tidak mencukupi kebutuhan yang ada, karena hemoglobin sebagai pengikat oksigen dalam darah berkurang meskipun tekanan oksigen normal dan pertukaran di alveolus berlangsung dengan baik. Kondisi ini bisa disebabkan karena perdarahan, adanya keracunan gas karbon monoksida dan lainnya.Pada hipoksia iskemik, yang terjadi adalah aliran darah ke jaringan otak berkurang karena adanya gangguan pada sirkulasi darah ke serebral. Hal ini dapat disebabkan karena gangguan dari penyakit kardiovaskular, sumbatan akibat emboli atau thrombus seperti pada stroke infark.Terakhir, hipoksia histotoksik terjadi akibat adanya gangguan dari perfusi jaringan.Kadar oksigen dalam jaringan normal atau bahkan lebih tinggi dari biasanya namun tidak bisa diperfusikan ke jaringan.Hal ini dapat disebabkan karena keracunan sianida.Secara klinis, hipoksia dapat dinilai dari melihat kadar hemoglobin, saturasi oksigen dan juga kondisi klinis seperti sianosis sentral ataupun perifer. Bila semuanya baik namun masih ada tanda seperti kurangnya kadar oksigen, maka penyebabnya bukan lagi dari gangguan ventilasi dan difusi namun pada aliran darah ke jaringan (contohnya pada pasien stroke) dan atau hipoksia histotoksik (contohnya pada pasien keracunan).

Gangguan metabolisme glukosa2,3Koma diabetikum adalah suatu kondisi penurunan kesadaran dan atau koma akibat gangguan dari metabolisme glukosa.Koma diabetikum secara garis besar terbagi 3, yaitu Hipoglikemia, Ketoasidosis Diabetikum dan juga Hiperosmolar hiperglikemik diabetikum.Hipoglikemia merupakan salah satu penyebab koma dan penurunan kesadaran yang paling sering ditemukan, serius dan dapat menyebabkan kematian.Hipoglikemia paling umum disebabkan karena penggunaan dosis insulin yang berlebihan, dan tidak disertai asupan makanan yang cukup maupun seimbang dengan aktivitas. Penyebab lain hipoglikemia adalah intoksikasi alkohol dan interaksi insulin dengan antibiotik golongan kuinolon. Hipoglikemia dapat menyebabkan penurunan kesadaran melalui berbagai mekanisme, yaitu aktivasi dari neuroeksitotoksin sehingga menyebabkan keluarnya glutamate, produksi radikal bebas dan juga Reactive Oxygen Species (ROS), akitvasi polipolimerase, pengeluaran neuronal zinc yang keseluruhannya berujung pada gliosis dan kerusakan dari neuron, hal ini sering disebut dengan kerusakan otak hipoglikemik.Tabel 1. Gejala dari hipoglikemikNeuroglikopeniaAdrenergic

Pingsan dan BingungLapar Berlebihan

MengantukKeringat Dingin

KelemahanTremor

Kesemutan di jariSakit Kepala

DiplopiaPalpitasi

Delirium dan DisorientasiCemas dan Gelisah

Kejang dan Koma

Hiperglikemia dapat menyebabkan gangguan kesadaran melalui berbagai mekanisme seperti peningkatan fluks jalur polyol, akumulasi sorbitol, peningkatan kerusakan akibat stress oksidatif, gangguan asam basa dan gangguan homeostasis ion kalsium yang menyebabkan ensefalopati diabetikum.Secara garis besar, gangguan penurunan kesadaran akibat hiperglikemia dapat dibagi menjadi dua yaitu Ketoasidosis Diabetikum dan Hiperglikemik Hiperosmolar Diabetikum.Ketoasidosis Diabetikum adalah gangguan metabolik yang ditandai dengan tiga tanda utama yaitu meningkatnya glukosa darah, tingginya badan keton dan juga asidosis metabolic dengan meningkatnya anion gap.Hiperglikemik Hiperosmolar Diabetikum adalah gangguan metabolik yang ditandai dengan tingginya glukosa darah, meningkatnya osmolaritas darah tanpa disertai adanya asidosis maupun ketosis.Kedua kondisi ini umumnya disebabkan karena adanya dehidrasi, penggunaan pengobatan yang tidak teratur, infeksi maupun interaksi pengobatan dengan obat lainnya. Keduanya dapat menghasilkan gejala yang sama namun umumnya dapat dibedakan melalui pemeriksaan laboratorium baik dengan analisa darah ataupun urinalisis. Poin yang harus diketahui adalah cara pemeriksaan osmolaritas darah, yaitu dengan Osmolaritas Serum = 2(Na+) + Glukosa/18 + BUN/2.8Tabel 2. Gejala dari DKA dan atau HHS GejalaTanda

Poliuria, PolidipsiaHiperpnea

Kelemahan dan lemasHipotermia

Sakit KepalaPernapasan asidosis, Bau aseton (DKA)

Anoreksia, mual dan muntahAkut Abdomen

Gastropati diabetikumDehidrasi

Sesak NapasHiporefleks dan hipotonia

Cemas berlebihanSomnolens, stupor dan koma

Selain itu cara membedakan gangguan dari koma diabetikum adalah melalui pemeriksaan darah, elektrolit dan juga urinalisis. Tabel berikut menjelaskan perbedaan diantara ketiganya :

Penyakit sistem organ lainPenyakit Kardiovaskularmerupakan salah satu penyakit yang berkaitan erat dalam menyebabkan kondisi penurunan kesadaran bahkan koma.Dalam konsepnya, penyebab turunnya kesadaran akibat penyakit jantung disebabkan karena iskemia difus pada otak akibat gangguan perfusi ke otak. Turunnya curah jantung yang disebabkan oleh gagal jantung dan gangguan irama jantung seperti henti jantung (VT, VF, Asystole, dan PEA)akan menyebabkan kondisi iskemik yang difus pada otak sehingga terjadi penurunan fungsi dari sel otak. Selain itu, penyebab seperti gangguan irama jantung seperti atrial fibrilasi dapat menimbulkan embolus yang akhirnya berujung pada stroke iskemik sehingga menimbulkan edema otak dan akhirnya kehilangan kesadaran. Kondisi hipertensi ensefalopati juga dapat menyebabkan hilangnya kesadaran akibat vasospasm serebral yang berlebihan sehingga mengurangi aliran perfusi darah ke otak.4Penyakit Hati, dapat merusak otak melalui berbagai macam cara. Kegagalan hati akut maupun kronis akan berujung pada peningkatan kadar ammonia darah yang dapat menginduksi terjadinya serebral edema di astrosit, inflamasi juga terjadi sehingga terjadi pula kerusakan dari neuron. Kondisi yang disebut hepatik ensefalopati ini menyebabkan peningkatan tekanan intrakranial (TIK) mencapai level yang menggangu aliran darah ke otak dan menyebabkan infark serebri, meningkatkan edema lebih lanjut sehingga terjadi herniasi transtentorial. Pada awalnya gangguan hanya berupa gangguan ingatan, bingung dan sulit konsentrasi, kondisi ini bila terus berlanjut akan masuk kedalam tahap yang lebih berat akan menyebabkan delirium, stupor dan koma.5Penyakit Ginjaljuga dapat menyebabkan gangguan kesadaran mulai dari kebingungan, disorentasi, delirium hingga koma karena adanya ensefalopati. Ensefalopati karena gangguan fungsi ginjal dapat disebabkan karena tingginya kadar urea (ensefalopati uremikum ini yang paling sering), defisiensi thiamine, gangguan keseimbangan elektrolit dan juga toksikasi obat.Gejala klinis yang kelihatan hanyalah gangguan kesadaran dan juga fungsi ginjal yang menurun (eGFR