Sirkulasi Dan Metabolisme Otak

Sirkulasi dan Metabolisme Otak

ANATOMI SIRKULASI OTAK

Sirkulasi otak dapat dibagi menjadi sirkulasi anterior (carotid) dan posterior (vertebrobasiler), yang bertemu di dasar otak melalui sistem anastomose yang membentuk sirkulus Willisi. Terjadi perdarahan pada stroke hemoragik bila pada orang tua dengan hipertensi hipertensi kronik

 pada arteri serebalnya terutama arteri lentikulostriata sering terjadi degenerasidegenerasi degenerasi pada lapisan lapisan otot dan unsur elastik elastik dari dinding arteri sehingga sehingga dindingnya menipis dan kaku, hal ini dapat berkembang menjadi aneurisma yang kecil kecil dan mult multip iple le,, pada pada orang orang muda muda dapa dapatt dite ditemu muka kan n aneu aneuri rism sma a kong kongeni enita tall yang yang bias biasan anya ya mengenai mengenai bagian depan sirkulus sirkulus willisi willisi (90%), (90%), pangkal arteri serebri serebri anterior, anterior, pangkal arteri arteri komunikans komunikans anterior, dan tempat percabangan percabangan arteri arteri serebri serebri media. bila terjadi lonjakan tekanan darah seperti hipertensi, marah, dan stress stress maka menyebabkan pecahnya  pembuluh darah sehingga perdarahan dan berakhir pada iskemia serebri. Adanya aktor aktor seperti dislipidemia mempercepat terjadinya degenerasi dinding pembuluh darah, alko alkohol holis isme me,,

pengg pengguna unaan an

obat obat-o -oba batt

anti antiko koag agul ulan an

yang yang

lama lama,,

trom trombo bosi sito topen penia ia,,

hemophilia , semuanya dapat mempertinggi risiko terjadinya stroke hemoragik.

Sirkulasi Anterior 

 Arteri carotis dextra berasal dari arteri inominata, inominata, sedangkan sedangkan arteri carotis sinistra sinistra berasal berasal langsun langsung g dari arcus arcus aorta. aorta. Pada Pada ketinggi ketinggian an sekitar sekitar vertebr vertebrae ae cervical keempat, arteri carotis communis terbagi menjadi arteri carotis eksterna, yang yang mensup mensuplai lai waja waja dan dan scalp scalp,, dan dan arter arterii carot carotis is intern interna, a, yang yang mensup mensuplai lai sirkulasi intracranial.  Arteri carotis interna (!"A) terbagi menjadi segmen cervical ("#), petrosus petrosus ("$), ("$), intracav intracaverno ernosus sus ("%) ("%) dan suprakl supraklinoi inoid d ("&). ("&). 'runkus 'runkus meninge meningeoi oipoi poisea seall berasal dari carotis intrakavernosa dan memberikan percabangan percabangan yang mensuplai mensuplai kelenjar pituitari dan basal meningeal. Setela keluar dari sinus kavernosus, !"A

menembus lapisan dura untuk membentuk segmen supraklinoid, yang akan memanjang ingga biurcartio carotis. "abang intradura yang pertama adala arteri optalmica, yang mensuplai aliran dara ke orbita dan merupakan sumber potensial dari sirkulasi kolateral. "abang

carotis

berikutnya,

arteri

comunicans

posterior

(P"oA),

mengubungkan sirkulasi anterior dan posterior. iasanya terdapat tuju cabang dari bagian medial arteri ini, yang akan mensuplai batang otak sebela lateral dan bagian inerior basal ganglia.  Arteri coroidal anterior (A"oA) bermula pada $*& mm distal dari P"oA dan merupakan cabang besar yang terakir sebelum biurcatio. Arteri ini mensuplai  jalur pengliatan (traktus opticus, lateral geniculate body, radiatio opticus), sebagian basal ganglia, dan jalur kortikospinal. +klusi dari A"oA dapat menyebabkan deisit berupa emiplegi dan emianopsian atau tidak ada deisit sama sekali. Setela A"oA, !"A akan bercabang untuk membentuk arteri cerebral anterior (A"A) dan arteri cerebral media ("A). agian dari A"A diantara percabangan !"A dan arteri comunicans anterior (A"oA) merupakan segmen A# dari A"A. Segmen ini akan bercabang menuju kapsula interna, talamus, dan ipotalamus.  A"oA mengubungkan dua A"A dan menentukan lokasi dimana A# menjadi arteri cerebral anterior distal (A$). "abang dari A"oA mensuplai ipotalamus anterior. "abang terbesar dari area A"A-A"oA adala arteri recuren eubner, yang mensuplai anterior dari basal ganglia dan kapsula interna.  Arteri cerebral anterior distal (A$) berjalan superior dan posterior dari A"oA, didalam issura interemiser, dan membagi diri menjadi arteri pericallosal dan arteri callosomarginal didekat genu dari corpus callosum. A$ dan cabangnya mensuplai bagian medial dari lobus rontalis dan parietalis. Segmen pertama dari "A (#) berjalan dari percabangan !"A menuju percabangan "A dalam issura Sylvii. Arteri lenticulostriata lateralis dan media berasal dari segmen # ini, yang keluar dari sudut kanan bagian dorsal # dan mensuplai basal ganglia serta terutama bagian superior kapsula interna.

Pada issura Sylvii, "A berbagi menjadi $*& cabang, yaitu segmen $. Pada titik inila sebagian besar aneurysma "A terjadi. Segmen $ keluar dari issura Sylvii dan menyebar pada lengkungan emiser untuk mensuplai bagian lateral dari lobus rontal, parietal, occipital, dan temporal.

Sirkulasi Posterior 

 Arteri vertebralis (/A) merupakan cabang pertama dari arteri subclavia. Setela keluar dari sudut kanan arteri subclavia, /A berjalan beberapa cm sebelum masuk kedalam oramen intervertebralis dari "0. Setela itu ia akan berjalan sepanjang oramen dari "0 ingga "# dan melewati bagian superior dari arcus "# dan menembus membran atlantooccipital dan masuk kedalam rongga kepala. Saat berjalan keara ventral dan superior, ia memberikan cabang arteri cerebellar inerior posterior (P!"A) sebelum akirnya bersatu dengan /A dari ara yang berlawanan pada pertengaan bagian ventral dari  pontomedulary junction untuk membentuk arteri basillaris (A). A akan bercabang membentuk dua arteri cerebral posterior pada  pontomesencephalic junction . ubungan menuju sirkulasi anterior melalui P"oA akan melengkapi sirkulus Willisi. P!"A merupakan cabang terbesar dari sirkulasi posterior (vertebrobasiller) dan mensuplai medulla vermis inerior, tonsil, dan bagian inerior emiser cerebellum. P!"A juga sangat erat kaitannya dengan sara kranial ke 1, #2, dan ##.  Arteri cerebellar inerior anterior (A!"A) biasanya bermula dari distal dari vertebrobasilary junction  setinggi  pontomedullary junction , mensuplai pons,

pedunculus cerebellar media, dan bagian tambaan cerebellum. Selain itu A!"A  juga terkait erat dengan sara kranial ke 3 dan 4.  Arteri cerebellar superior (S"A) berasal dari proksimal percabangan basilaris, dan mensuplai otak tenga, pons sebela atas, dan bagian atas cerebellum. "abang dari S"A akan membentuk anastomose dengan cabang dari P!"A dan !A"A pada emiser cerebellum dan merupakan sumber potensial dari aliran kolateral.

 Arteri cerebralis posterior (P"A) dibentuk ole percabangan A dan mensuplai otak tenga bagian atas, talamus posterior, bagian posteromedial lobus temporalis, dan lobus occipitalis. Sirkulus Willisi merupakan sirkulasi kolateral antara pembulu dara intrakranial. 'erpisa dari kolateral optalmicus, terdapat beberapa tempat anastomose lain antara pembulu dara ekstra dan intrakranial, mencakup anastomose melalui arteri spenopalatina, arteri dari oramen rotundum dan cabang kecil yang biasanya ada pada tulang petrosus. Arteri utama yang mensuplai dura adala arteri meningea media dan paryngeal,

cabang

dari

sirkulasi

eksternal.

cabang ascending arteri

'erkadang

dapat

terbentuk

anastomose antara dura dan permukaan korteks. Sebagai tambaan, ubungan antara carotis dan vertebrobasillar dapat terjadi.

Sistem Vena

Sistem drainase vena otak dibagi menjadi segmen dalam, yang terdiri dari vena otak yang menyediakan drainase untuk otak, dan segmen luar yang terdiri dari sinus vena dural yang menjadi muara dari aliran vena. Aspek unik dari drainase vena adala vena serebralis memiliki dinding yang lebi tipis dibanding dengan vena sistemik, dan tidak memiliki lapisan istologis tunika seperti pada umumnya. Selain itu juga tidak ada vena yang memiliki katup sebagaimana struktur vena dimanapun lainnya. Segmen dalam lebi jau dibagi lagi menjadi sistem drainase dalam dan superisial. Pada kompartemen supratentorial, drainase superisial struktur korteks terbagi ke sinus sagitalis superior atau sinus transversus.

Sinus vena dura

5ang termasuk didalam sistem sinus vena dura adala6 sinus sagitalis superior, sinus sagitalis inerior, sinus straigt, sinus transversus, sinus sigmoid, dan sinus basiler seperti cavernusus, spenoparietal, dan petrosal.

Vena Emissary, Diploic, dan Meningeal 

Pembentukan, Sirkulasi, dan Absorbsi Cairan Serebrospinal 

"airan serebrospinalis adala ultrailtrasi dari plasma yang dibentuk didalam ventrikel dan bersirkulasi didalam otak dan ruangan spinal subaracnoid. 7ungsi dari cairan serebrospinalis termasuk sebagai bantalan dari jaringan otak, yg sama beratnya pada otak orang dewasa yg tela diitung anya 82 gram ketika dipertaankan dengan cairan.  Ada juga yg barangkali pembatasan cairan nutrisi tertentu dan neurotransmiter. 9ata*rata pembuatan cairan cerebrospinalis sekitar 2,%8 cc-min, atau kira*kira $$ cc- jam. 'otal volume pada saat tertentu sekitar #82 cc. :ibagi menjadi $% cc pada ventrikel, $3 cc di ruangan subaracnoid, dan sisanya didalam cisterna basalis dan ruang subaracnoid

PERTIMBANGAN KLINIS

Sangat diperlukan komunikasi dan kerjasama yang konstan antara ali beda dan anestesi untuk keberasilan pengelolaan sebagian besar prosedur beda sara. Perlunya ;slack brainerusakan autoregulasi yang masi, sebagaimana yang ditemui pada cedera SSP

seperti

pada

trauma

atau

perdaraan

subaracnoid,

juga

menunjukkan

mekanisme sentral. al ini lebi jau didukung ole data yang menunjukkan bawa beberapa neuropeptida juga berperan pada kondisi ini. 7aktor lokal ini menggantikan al yang sebelumnya dikenal dengan respon miogenik pembulu serebral teradap perubaan "7.

eori Metabolik dan Metabolisme "tak 

anyak studi yang menunjukkan peningkatan aliran dara ke area tertentu dari otak seubungan dengan peningkatan aktivitas dari area tersebut. Ceuron sangatr tergantung pada oksigen dan glukosa. Daringan neuronal anya mampu menggunakan

energi

dari

metabolisme

aerobik

dari

glukosa.keton

akan

dimetabolisme dalam bentuk terbatas pada kondisi kelaparan sedangkan lipid tidak dapat digunakan. Simpanan glikogen dalam otak normal tidak ada, seingga  jaringan sara tergantung pada aliran kontinyu dari pembulu dara otak. etabolisme anaerob mengasilkan peningkatan cepat jumla laktat yang menurunkan p dan meningkatkan ketersediaan ion @ lokal. Parameter yang digunakan untuk menentukan aktivitas metabolik dinamakan "9+$, atau metabolisme

lokal

otak

dari

+$.

:iasumsikan

bawa

penggunaan

+$

mereleksikan metabolisme glukosa lokal dan al ini dikonirmasi dengan penggunaan scanning positron emission tomograpy (PB'). Bek dari variasi kondisi metabolik yang normal dan yang beruba yang mempengarui "9+$ dan dapat diukur, dapat membantu memecakan masala seputar peran dari mekanisme sentral dan umpan balik neurogenik dalam mengontrol "7, seingga bermanaat untuk panduan terapi di masa yang akan datang.

#aktor $okal yang Mempengaruhi Autoregulasi 

>ondisi lokal lain tampaknya juga berperan dalam autoregulasi. 7aktor ini meliputi p+$, p"+$, konsentrasi @ dan p lokal serta suu. Bek individual dari aktor*aktor ini dapat diidentiikasi dengan segera, namun interaksi diantara aktor* aktor tersebut masi tetap kompleks.

"ksigen

+ksigen tidak akan mempengarui "7 ingga p+$ turun sampai dibawa 82 mmg dimana "7 akan meningkat dengan cepat. >etika p+$ sebesar %2 mmg, "7 menjadi dua kali lipatnya. al ini kemungkinan bervariasi sesuai ematokrit. Peningkatan p+$ menginduksi sedikit penurunan "7, ketika subyek normal bernaas dengan oksigen #22  maka "7 berkurang #2 ingga #%. +ksigen iperbarik diberikan pada $ atm akan menurunkan "7 sebesar $$  tanpa meruba konsumsi oksigen otak. Penurunan ini tetap terjadi bakan bila terjadi iperkapnea. 'erdapat sejumla bukti bawa pasien CS mengalami perbaikan outcome jika p+$ dipertaankan sedikitnya 42 mmg.

%arbondioksida

>onsentrasi ion @ dan p"+$ mempengarui "7. 'ela diketaui bawa dengan konsentrasi p"+$ antara $2 E 02 mmg, ubungan antara p"+$ dan "7 terliat dengan peningkatan "7 $ E %  setiap peningkatan p"+$ sebesar # mmg. Penyebabnya masi belum jelas dan mungkin terkait dengan perubaan p sistemik dan atau tekanan dara sistemik.

&iperventilasi 

iperventilasi adala terapi yang penting pada pasien dengan peningkatan '!>, terutama dengan sindroma erniasi akut. Prinsip klinis doktrin onroe*>elly dimana dalam rongga intrakranial yang tetap maka volume muatannya juga tetap. /olume ini, totalnya mencapai #022 cc, normalnya terdiri dari jaringan otak (4&), dara (&) dan cairan sererospinal (#$). :iamati ole "using bawa bila ditambakan suatu komponen (lesi massa dengan sebab apapun, baik ematoma, tumor ataupun swelling) maka volumenya akan terlampaui seingga mengasilkan respon isiologis (releks "using). ekanisme kompensasi awal meliputi penurunan jumla dara dan cairan serebrospinal. Penurunan jumla dara melalui penurunan "7 akan membantu mengambat ipertensi intrakranial. iperventilasi, dengan p"+$ yang menurun, akan bermanaat. Sayangnya, saat SSP cepat menyesuaikan diri terada perubaan ini, sukar untuk mengetaui

berapa lama reaksi ini bertaan. akan tampaknya pembulu dara serebral juga menyesuaikan diri dalam $& *%0 jam. iperventilasi yang berkepanjangan memiliki eek yang buruk dengan menyebabkan iskemia. Peneliti yang lain memperole data dari manipulasi p"+$ secara langsung teradap perubaan AP dimana "7 akan bervariasi secara langsung dengan AP pada area yang rusak dan tidak dipengarui ole p"+$. anyak ilmuwan yang berkonsentrasi dalam meneliti enomena < steal and countersteal < yang secara teoritis mungkin terjadi. Peneliti*peneliti tersebut

mengajukan teori bawa jika suatu bagian dari sirkulasi otak keilangan kemampuan autoregulasinya, dan jika aliran yang melalui bagian tersebut berubungan secara langsung dengan AP, maka ketika

%alsium

Saat ini peran ion "a @@ pada metabolisme dan aliran dara otak sedang diteliti secara intensi. ukti*bukti yang mendukung mengenai peran akti "a @@ dalam "7 mencakup peran "a @@ pada kontraksi otot dan peningkatan penggunaan "a @@ cannel blocker dalam pengelolaan ipertensi dan penyakit arteri koroner. ?ebi jau lagi, inluks dari "a @@ dianggap sebagai .. >onsentrasi ion "a@@ ekstraseluler adala sekitar &*8 mBF-? dan konsentrasi "a @@  intraseluler adala #2*3 mBF-?.

PENGUKURAN ALIRAN ARA! OTAK

Pertanyaan yang paling penting adala bagaimana menetukan aliran dara sesunggunya ke suatu bagian tertentu dari otak. Adolo 7ick menyatakan bawa  jumla substansi yang diserap ole suatu organ tertentu berubungan dengan perbedaan konsentrasi dari substansi tersebut dan aliran dara ( yang membawa substansi tersebut) antara arteri dan vena. Penggunaan Citrous +ksida, suatu substansi yang tidak diserap maupun disekresi ole otak, dan dengan menerapkan teori dari 7ick, >ety dan Scmidt menerbitkan

KESIMPULAN

Sala satu persoalan dasar yang tetap menjadi al yang penting bagi klinisi adala perlindungan teradap jaringan otak selama periode iskemia. 'ela diketaui dengan baik bawa dari semua jaringan, jaringan sara merupakan  jaringan yang paling rentan mengalami kerusakan akibat iskemia. Pendekatan ilmia untuk mengatasi situasi ini mencakup mengidentiikasi proses yang menyebabkan cedera sara pada kondisi iskemia dan kemudian berusaa untuk mengintervensi satu atau lebi tempat pada kaskade ini. eberapa aktor yang tela diidentiikasi diantaranya adala6

-

'idak adanya mekanisme untuk menjalankan metabolisme anaerobik pada  jaringan otak.

-  Adanya intoleransi jaringan otak teradap kondisi asidosis dan akumulasi laktat.

-

Pada beberapa area tertentu dari sirkulasi otak anya terdapat sangat sedikit sirkulasi kolateral.

-

!nluks dari ion "a @@ dan adanya ketidakseimbangan elektrolit.

-

Pemecaan membran seluler dan protein membran.

-

etabolisme adenosine yang terganggu dengan adanya akumulasi local dari senyawa deosorilasi dan ilangnya A'P yang mengandung energi tinggi.

-

Pembentukan dan akumulasi dari senyawa radikal bebas.

-

Gangguan mikrosirkulasi

-

Gangguan metabolisme prostaglandin.

Secara umum, tela diidentiikasi banyak obat yang memberikan arapan dapat meningkatkan toleransi dari jaringan otak teradap iskemia. arbiturat, steroid, benHodiaHepin, free radical scavenger , manitol, dan idrokarbon terluorinasi dianggap memiliki peran yang terbatas, seperti alnya obat lain tak sebanding seperti allopurinol dan vitamin B. >ombinasi dari obat*obatan ini semakin popular dan yang paling dikenal adala ;Sendai "ocktail< yang dikembangkan di Iniversitas Sendai ole SuHuki dan rekan*rekan. >ombinasi ini terdiri dari manitol, steroid, dan vitamin B.

Sejalan dengan meningkatnya pengetauan kita mengenai metabolisme otak, semakin dekat kita pada penyelesaian dari persoalan dasar tersebut. Penyakit serebrovaskuler tetap merupakan penyebab kematian paling sering ketiga dan merupakan penyebab utama dari disabilitas jangka lama.