Metabolisme Otak Dan Mekanisme Iskemia Otak (BAGIAN 4)

Pada stadium ini kadar ATP sudah menurun dan laktat meningkat. Penurunan CBF sampai 8-12 cc/100g/menit (DO2= 2cc/100g/mnt) terjadi kebocoran selular dimana terjadi pelepasan K+ yang banyak dari ruangan intra selular sudah terjadi penurunan ATP. Pada saat CBF menurun sampai 6-9 cc/100g/mnt Ca2+ masuk kedalam sel dan menunjukkan ambang kerusakan sel yang irreversibel.


Derajat penurunan aliran darah dan lamanya iskemia menentukan kondisi yang irreversibel.


Iskemia bisa global atau fokal, komplit atau tak komplit global berarti seluruh otak mengalami iskemia sedangkan fokal adalah sebagian atau lokasi tertentu yang menderita iskemia.4.5.7.


Komplit berarti tak mendapatkan pasokan sama sekali sementara inkomplit pemasokan yang lebih rendah dari kebutuhan. Komplit iskemia global terdapat pada henti jantung sedang tak komplit terjadi pada syok dan hipertensi.


Sementara pada iskemia fokal misalnya akibat satu aklusi satu pembuluh darah berarti juga tak komplit.


Pada komplit global iskemia, EEG menjadi isoelektrik dalam waktu 15-25 detik, fosfor kreatinin otak menjadi nol dalam waktu satu menit dan konsentrasi fosfat berenergi tinggi jaringan menjadi nol dalam waktu 5-7 menit.


Iskemia komplit menyebabkan penghentian lengkap dari metabolisme berbeda dengan iskemia inkomplit masih ada kelanjutan pasokan glukosa walaupun jaringan sudah hipoksia(4.5.7).


Penyediaan glukosa yang masih berlangsung/mempertahankan metabolisme anaerobik meningkatkan asam laktat diatas nilai ambang, laktat akan merusak neuron.


Atas dasar efek ini timbul pandangan meningkatnya serum glukosa sebelum iskemia (pre iskemia) bisa menambah atau mempercepat kerusakan otak.


Peningkatan glukosa plasma adalah salah satu faktor resiko independen yang dikaitkan dengan produksi laktat dimana asidosis laktat bisa merangsang pembentukan radikal bebas diikuti dengan (eroksidasi lipid dari membran sel hiperglikemia juga mencegah peningkatan asisdosis otak yang terjadi saat iskemia.


Adenosis adalah suatu purin mukleetid menghambat pelepasan FAA jadi secara seoritas memperbaiki kerusakan iskemia(5.7).


PATOFISIOLOGI & FARMAKOLOGI ISKEMIA


Kejadian dini dari iskemia otak adalah sebab menurunnya pasokan oksigen dan glukosa adalah pengosongan ATP kreatinis fosfat hanya dalam beberapa menit paska iskemia.


Pada saat ini sejumlah mekanisme mempertahankan homeostasis ion normal gagal. Kegagalan mekanisme ini menyebabkan masuknya Na+ dan influx K+ yaitu masuknya air secara osmotik dan depolarisasi dari membran neuron.8.9.


Jumlah Ca++ yang berlebihan ini mengaktifkan enzym fosfolipase A1, A2 dan C menghidrolisir membran fosfolipid sehingga merusak membran sel dan mitokomia serta dilepasnya asam lemak bebas terutama asam arahidonat selanjutnya dioksidasi saat reperfusi pada iskemia inkmoplit menjadi tramboxan, lekotrin, prostaglandin dan radikal bebas (Ginsberg 1995).


Prostaglandin melalui cyclo oxygenasi pathory an lekotrin melalui lipo oxynase menyebabkan odem serebral.


Tramboxan A2 suatu derivat prostaglandin mempunyai efek vasokonstriktor dan agregasi trombosit yang kuat akan memperburuk iskemia789.


Asam arahdonat yang terkabul waktu iskemia dan metabolisnya memerlukan oksigen dan radikal bebas yang dihasilkan dapat meningkatkan pada referfusi setelah terjadi iskemia. Radikal bebas adalah molekul yang tak berpasangan dan sangat reaktif melucuti elektron atau katom hedrogen, dari molekul yang berdekatan dan bila bereaksi dengan molekul yang stabil akan terbentuk radikal bebas yang baru.


Radikal bebas berupa superoksida, peroksida dan radikal hidroksil menyebabkan lipid perodiksa dalam membran neuron akan merusak membran sel dan melepaskan prodiak toksik (aldehida, gashidrokarbon) bisa menyebabkan odem, inflamasi dan rusaknya saraf darah otak.


Superoksid sendiri dapat menyebabkan suatu respons inflamasi dengan sumbatan vaskular dalam mikrosirkulasi.


Depolarisasi membran juga menyebabkan pelepasan glutamat dan aspartat yang berlebihan yang akan memperburuk situasi dengan meningkatnya kebocoran K+, Na+ dan Ca++.


Mekanisme-mekanisme yang cepat glutamat mengaktifkan reseptor NMDA menyebabkan masuknya ion Na, Cl dan air kedalam sel menyebabkan odem seluler, lisisnya membran sel dan kematian sel.


Toksisitas akut dan glutamat yaitu terjadinya oedm (pembekalan) neuron akan tampak setelah beberapa menit neuron terpapar pada glutamat. Neuron akan mati setelah beberapa jam terpapar pada glutamat.


Neuron yang rusak menyebabkan glutamat yang selanjutnya menambah kerusakan neuron 6.8.9


Sistem ambulan glutamat yang gagal selama iskemia akan meningkat glutamat ekstra seluler dan akan merusak neutron yang terpapar dan bila dibiarkan terjadi kerusakan neuron menyeluruh.


K E S I M P U L A N


Dasar iskemia adalah ketidak seimbangan pasokan oksigen dan glukosa dengan kebutuhan metabolisme.


Otak adalah organ yang sangat peka terhadap iskemia /hipoksia karena kebutuhan otak akan oksigen dan glukosa sangat tinggi sementara cadangan oksigen dan glukosa otak sangat terbatas sehingga pasokan kedua komponen tersebut haruslah dipertahankan terus-menerus.


Iskemia tak hanya menghentikan fungsi otak, tetapi bila berlanjut akan merusak sel otak itu sendiri.


Manifestasi yang paling dini dari iskemia otak adalah penurunan konsentrasi ATP diikuti dengan kegagalan ion Na+ K+ ATPase yang memerlukan energi sehingga masuknya Na+ kedalam sel dan keluarnya K+ dari sel mengakibatkan masuknya air secara osmosis dan depolarisasi membran neuron.


Depolarisasi membran sebagai biang keladi/penumpukan Ca2+ didalam sel yang berperan sentral dalam kaskade iskemia.


Ghutamat yang dibebaskan selama iskemia cukup potensial untuk merusak dan membunuh neuron cepat atau lambat.


Toleransi otak terhadap iskemia sebanding dengan beratnya penurunan aliran darah otak serta lamanya iskemia.


Dengan pemeriksaan gas darah (SJO2, O2, CEO2, AVDO2) tampaknya secara cepat dapat diketahui diagnose iskemia otak sehingga intervensi lebih awal bisa dilakukan.


DAFTAR PUSTAKA


1. Ganong  W.F. Review of Medical Physiology, Lange Med, Publ Les Atos California 1967


2. Prihadi M; Metabolisme otak, Simposium Resusitasi Otak, 28 Februari 1987, Bagian Anestesiologi FK UNDIP Semarang.


3. Sperry J.R. Clinical Physiology of the Central Nervous System in Sperry J.R, cs, Manual of Neuroanesthesia, BC Decker Inc, Toronto, Philadelphia, 1989. pp.27-35.


4. Fams wooth S.T., Sperry J.R. Neurophysiology, in Stone D.J. cs eds. Neuroanesthesia handbook, St. Louis : Mosby, Yerbook, 1966, 37 -54


5. Fitch W. Neurophysiology: Cerebral Blood and Metabolism, in Problems in Anesthesia, Cerebral Protection, Resuscitation and Management, vol. 12. Number 4: Lippincot William & Wilkin, Inc Philadelphia Oct. 2000 353-364


6. Saleh Ch.St Cerebralm Protection , in Anesthesia & Critical Care vol.20, No.2, 2 Mei 2002, pp.166-174.


7. Bisri T, Perfusion IN THE Ischemic Brain, in Anesthesia & Critical Care, Vol.20, No.2, Mei 2002, pp.178-182.


8. Cebrenovitch, P.T; Richards A.D, Neurotransmitter dynamics in Cerebral ischemia in Stamford A.J. & Strumin, L, Bailier's Clinical Anesthesiology.


9. Werling. L.L, Fiskum G, The Roles of Calcium in ischemic brain injury, in stamford A.J, Starmin L, Bailiere's Clinical Anesthesiology, vol.10, No.3, Sept 1966, Bailiere Tindall, London, Philadelphia, pp.446-445.


10. Backer A.Schwarz, Monitoring Cerebral Oxygenation, in Spiss. K.Ch. Problems in Anesthesia, vol.12, No.4, 2000. Lippincott Williams & Wilkin. Inc. Philadelphia, pp.............     

Posted in: Neuro Anesthesia,Otak