A B S T R A K
Macatnya metabolisme energi otak adalah pangkal dari banyak kelainan otak, dengan demikian untuk menformulasi proteksi otak, kita harus pertama-tama benar-benar mengerti mengenai metabolisme energi otak.
Merusitasi otak yang gagal berfungsi, kita perlu tahu lebih banyak hubungan antara oksigen, glukosa, karbondioksida dan air.
Biasanya, substrat untuk metabolisme energi otak adalah glukose dan oksigen dan hasil akhirnya adalah karbon dioksida dan air dan glukose adalah substrat energi yang mutlak harus tersedia dalam otak.
Walaupun ukuran otak kecil (2%) dari berat badan, otak adalah pemakai terbesar dari total oksigen tubuh(20%) dan glukosa(25%) yang dihantarkan oleh 15% dari total cardiac out put.
Dari semua organ tubuh otak adalah paling sensitive terhadap iskemia, yang mana terjadi bila pasokan darah ke otak menurun dibawah level kritis, menyebabkan peristiwa selluler, akibat terhentinya pasokan oksigen atau glukosa ke otak.
Beberapa mekanisme menjadi hipotese terhadap dasar kerusakan atau kematian neuron antara lain adalah asidosis laktat, masuk dan menumpuknya calcium kedalam sel, eksitotoksis dari asam glutamat dan pembentukan radikal bebas adalah termasuk dalam empat utama.
Salah satu manifestasi yang paling awal dari iskemia otak adalah penurunan yang tiba-tiba dan tajam dari konsentrasi metabolit dan akhirnya ATP jaringan otak,gagalnya pompa ion yang tergantung Na+ K+ ATPase, menyebabkan masuknya Na+ dan keluarnya K+ dari sel dan depolarisasi membran mengakibatkan masuknya Ca2+ tak terkontrol yang gilirannya menghancurkan mitokondria dan membran sel dan pembebasan asam lemak bebas.
Tak ada satu-satunya mekanisme yang bertanggung jawab untuk hasil dari iskemia otak.
P E N D A H U L U A N
Sulit untuk mengerti masalah iskemia otak tanpa dilandasi pengertian dasar mengenai metabolisme dan aliran darah otak. Salah satu ciri dari otak adalah konsumsinya yang tinggi terhadap oksigen secara menyeluruh dan menggunakan glukose sebagai sumber energi yang utama dan penggunaan glukose hampir seratus persen dengan bantuan oksigen.(1.2) Sehingga antara oksigen, glukose, dan aliran darah otak saling tergantung untuk memenuhi kebutuhan otak dengan substrat dan / kofaktor agar proses metabolisme otak yang menghasilkan energi dan sintese komponen struktural dapat terpenuhi.
Dengan energi yang dihasilkan dapat dipertahankan fungsi dan integritas metabolisme dari seratus milyard neuron yang menghuni otak(23).
Gangguan aliran darah otak tak hanya mengganggu penyediaan oksigen dan glukose sebagai komponen utama metabolisme otak tetapi juga pengeluaran CO2 asam laktat dan sisa metabolit lain.
Bila dibiarkan berlanjut bukan hanya berhenti berfungsi tetapi otak akan hancur lebur(2).
Motto: Anoxaemi not only causes the more stoppage, of a machine, it also the total ruin of the supposed machinery (Haldanne 1919).
METABOLISME OTAK
Secara harfiah metabolisme adalah perubahan yang menyangkut transformasi kimia serta energi yang berlangsung dalam tubuh.
Fungsi utama bahan makanan organik bagi tubuh adalah menghasilkan energi sedangkan bahan makanan inorganik hanya perlu untuk membentuk dan mempertahankan cairan tubuh dan jaringan.
Energi yang dihasilkan oleh katabolisme dalam tubuh berbentuk kerja luar, panas dan simpanan energi.
Energi yang dibebaskan tak langsung digunakan oleh sel-sel tetapi akan dipakai dalam pembentukan ikatan ester antara sisa asam fosfat dengan beberapa senyawa organik.
Pembentukan ikatan fosfat mempunyai energi yang tinggi bila dihidralisa akan membebaskan energi yang relatif besar(10-12 kcal/mol)(1).
Senyawa seperti ini disebut senyawa fosfat berenergi tinggi diantaranya yang terpenting adalah adenosin trifosfat (ATP), molekul ini merupakan gudang energi dalam tubuh.
Sementara fosfat berenergi rendah seperti glukose 6 fosfat bila dihidrolisa akan melepaskan 2-3 kcal/molekul(1).
Kebutuhan energi yang tinggi dikebanyakan lokasi di otak berhubungan dengan transport ion, sintese dan penyampaian transmitter, mengganti komponen struktur yang rusak disamping itu juga merupakan kontributor utama pembntukan asam amino, asam lemak dan sebagai sumber CO2 yang juga turut membantu dalam pengaturan pH(1.2.3).
Otak merupakan bagian utama susunan saraf pusat termasuk organ yang sangat aktif melaksanakan metabolisme energetik.
Berat otak orang dewasa normal hanya sekitar 2% dari berat badan, dalam keadaan basal mengkonsumsi sekitar 15% dari curah jantung, ini sesuai dengan 20% dari seluruh konsumsi oksigen tubuh(Ganong 1976).
Fungsi metabolisme otak bergantung pada pasokan glukosa dan oksigen dalam sirkulasi.(2.3.4).
Otak manusia deasa normal, mengkonsumsi sekitar 3,3 ml oksigen tiap 100g otak permenit.
Jumlah oksigen yang digunakan ini disebut laju metabolisme otak untuk O2(CMRO2) (Cerebral Metabolic Rate for O2)
Penurunan CMRO2 sebanding dengan depresi fungsi otak. Penurunan CMRO2 2,0 berakibat koma (2).
Sungguhpun secara global laju metabolik otak untuk O2 dalam keadaan istirahat agak konstan ada heterogenitas dalam metabolisme otak.
Aktifitas neuron yang tinggi membutuhkan laju metabolik yang tinggi seperti halnya aktifitas neuron yang lebih tinggi dikortek serebri, serebelli, ganglia basalis dan yang paling tinggi kolikolus superior sehingga daerah ini sangat rentan terhadap hipoksia (2).
Bersambung
0 comments:
Post a Comment