2.1 Pengertian Otak
Otak (bahasa Inggris: encephalon)
adalah pusat sistem saraf (bahasa Inggris: central nervous system, CNS) pada
vertebrata dan banyak invertebrata lainnya.
Otak manusia adalah struktur pusat pengaturan yang memiliki volume
sekitar 1.350cc dan terdiri atas 100 juta sel saraf atau neuron. Otak mengatur
dan mengkordinir sebagian besar, gerakan, perilaku dan fungsi tubuh homeostasis
seperti detak jantung, tekanan darah, keseimbangan cairan tubuh dan suhu tubuh.
Otak manusia bertanggung jawab terhadap pengaturan seluruh badan dan pemikiran
manusia. Oleh karena itu terdapat kaitan erat antara otak dan pemikiran. Otak
dan sel saraf didalamnya dipercayai dapat memengaruhi kognisi manusia.
Pengetahuan mengenai otak memengaruhi perkembangan psikologi kognitif. Otak
juga bertanggung jawab atas fungsi seperti pengenalan, emosi. ingatan,
pembelajaran motorik dan segala bentuk pembelajaran lainnya.
Otak terbentuk dari dua jenis sel:
glia dan neuron. Glia berfungsi untuk menunjang dan melindungi neuron,
sedangkan neuron membawa informasi dalam bentuk pulsa listrik yang di kenal
sebagai potensi aksi. Mereka berkomunikasi dengan neuron yang lain dan
keseluruh tubuh dengan mengirimkan berbagai macam bahan kimia yang disebut
neurotransmiter. Neurotransmiter ini dikirimkan pada celah yang dikenal sebagai
sinapsis. Avertebrata seperti serangga mungkin mempunyai jutaan neuron pada
otaknya, vertebrata besar bisa mempunyai hingga seratus miliar neuron.
Neuron otak mengandung dua jenis
asam lemak PUFA (bahasa Inggris: polyunsaturated fatty acids), yaitu asam
arakidonat (AA) dan asam dokosaheksaenoat (DHA) yang terletak pada posisi sn2
dari molekul fosfogliserida dalam membran sel neuron. PUFA dapat terlepas dari
fosfogliserida oleh stimulasi fosfolipase PLA-2. Molekul AA yang terlepas akan
diproses oleh enzim siklo oksigenase menjadi prostaglandin dan tromboksana,
atau diproses oleh enzim 5-lipo oksigenase menjadi lipoksin. Baik AA maupun DHA
dapat diproses oleh enzim lipo oksigenase guna membentuk senyawa turunan
hidroksi dan leukotriena.
2.2 Bagian otak manusia
Pada anatomi otak vertebrata, otak
depan (bahasa Inggris: prosencephalon, forebrain) adalah bagian atas dari otak.
Pada tahap perkembangan sistem saraf pusat (bahasa Inggris: five-vesicle stage),
otak depan berkembang dan memisahkan diri menjadi otak besar dan diensefalon.
Jika pada masa embrio, otak depan mengalami hambatan untuk berkembang menjadi
kedua lobus ini, maka akan terjadi suatu kondisi yang disebut holoprosensefali
(bahasa Inggris: holoprosencephaly).
Ø
Otak besar (bahasa Inggris:
telencephalon, cerebrum) adalah bagian depan yang paling menonjol dari otak
depan. Otak besar terdiri dari dua belahan, yaitu belahan kiri dan kanan.
Setiap belahan mengatur dan melayani tubuh yang berlawanan, belahan kiri
mengatur tubuh bagian kanan dan sebaliknya. Jika otak belahan kiri mengalami
gangguan maka tubuh bagian kanan akan mengalami gangguan, bahkan kelumpuhan.
Tiap belahan otak depan terbagi menjadi empat lobus yaitu frontal, pariental,
okspital, dan temporal. Antara lobus frontal dan lobus pariental dipisahkan
oleh sulkus sentralis atau celah Rolando.
Istilah telencephalon mengacu pada struktur embrio yang kemudian berkembang menjadi cerebrum:
Istilah telencephalon mengacu pada struktur embrio yang kemudian berkembang menjadi cerebrum:
§ Dorsal
telencephalon atau pallium berkembang menjadi cerebral cortex
§ Ventral
telencephalon atau sub-pallium berkembang menjadi basal ganglia.
§ Korteks
otak besar (bahasa Inggris: cerebral cortex, grey matter) merupakan lapisan
tipis berwarna abu-abu yang terdiri dari 15 - 33 miliar neuron yang masing-masing
tersambung ke sekitar 10.000 sinapsis, satu milimeter kubik terdapat kurang
lebih satu miliar sinapsis. Komunikasi yang terjadi antar neuron dalam bentuk
deret panjang pulsa sinyal yang disebut potensial aksi dimungkinkan melalui
fiber protoplamik yang disebut akson yang dapat dikirimkan hingga ke bagian
jauh dari otak atau tubuh untuk menemukan reseptor sel tertentu. Terdapat enam
lapisan korteks, neokorteks/isokorteks, arcikorteks, paleokorteks, allokorteks
yang berlipat-lipat sehingga permukaannya menjadi lebih luas dengan ketebalan 2
hingga 4 mm. Lapisan korteks terdapat berbagai macam pusat saraf yang
mengendalikan ingatan, perhatian, persepsi, pertimbangan, bahasa dan kesadaran.
§ Ganglia
dasar (bahasa Inggris: basal ganglia, white matter) merupakan lapisan yang
berwarna putih. Lapisan dalam banyak mengandung serabut saraf, yaitu Dendrit
dan Neurit Otak besar merupakan pusat saraf utama, karena memiliki fungsi yang
sangat penting dalam pengaturan semua aktivitas tubuh, khususnya berkaitan
dengan kepandaian (inteligensi), ingatan (memori), kesadaran, dan pertimbangan.
Secara terperinci, aktivitas tersebut dikendalikan pada daerah yang berbeda.
Di depan
celah tengah (sulkus sentralis) terdapat daerah motor yang berfungsi mengatur
gerakan sadar. Bagian paling bawah pada korteks motor tersebut mempunyai
hubungan dengan kemampuan bicara. Daerah Anterior pada lobus frontalis
berhubungan dengan kemampuan berpikir.
Di
belakang (Posterior) sulkus entralis merupakan daerah sensori. Pada daerah ini
berbagai sifat perasaan dirasakan kemudian ditafsirkan.
Daerah
pendengaran (auditori) terletak pada lobus temporal. Di daerah ini, kesan atau
suara diterima dan diinterpretasikan.
Daerah
visual (penglihatan) terletak pada ujung lobus oksipital yang menerima bayangan
dan selanjutnya bayangan itu ditafsirkan. Adapun pusat pengecapan dan pembau
terletak di lobus temporal bagian ujung anterior.
§ Diensefalon
(bahasa Inggris: diencephalon, interbrain) adalah bagian otak yang terdiri
dari:
Mid-diencephalic
territory pretalamus / ventral talamus / subtalamus, terletak di bawah kelenjar
hipotalamus. Nuklei berupa zona incerta, thalamic reticular nucleus, dan fields
of Forel. Pretalamus terpola sinyal SHH (bahasa Inggris: sonic hedgehog
homolog) dari ZLI dan setelah itu membuat koneksi yang berbeda-beda ke striatum
(caudate nucleus dan putamen) dalam otak depan, ke talamus (gugus medial dan
lateral nucleus) dalam otak kecil, dan ke red nucleus dan substantia nigra
dalam otak tengah. Pretalamus ditengarai mempunyai andil dalam pengendalian
pola konsumsi termasuk defecation dan copulation.
Zona
limitan intratalamika (bahasa Inggris: zona limitans intrathalamica, ZLI) yang
berfungsi sebagai pusat sinyal layaknya cerebrum dan sebagai pembatas antara
talamus dan pretalamus.
Talamus /
dorsal talamus yang berfungsi antara lain menghubungkan komunikasi antar
belahan otak besar.
Hipotalamus,
merupakan pusat pengendalian waktu biologis, suhu tubuh dan sekresi hormon dan
fungsi biologis lain. Hipotalamus terletak di dasar otak depan.
Epitalamus
Pretektum
Ø
Otak tengah (bahasa Inggris:
mesencephalon) adalah bagian otak yang mempunyai struktur:
Tektum, terdiri dari 2 pasang
colliculi yang disebut corpora quadrigemina:
§ inferior
colliculi, terlibat pada proses pendengaran. Sinyal yang diterima dari berbagai
nukleus batang otak diproyeksikan menuju bagian dari talamus yang disebut
medial geniculate nucleus untuk diteruskan menuju korteks pendengaran primer
(bahasa Inggris: primary auditory cortex).
§ superior
colliculi, berperan sebagai awal proses visual dan pengendalian gerakan mata
§ cerebral
peduncle
§ tegmentum
adalah jaringan multi-sinapsis yang terlibat pada sistem homeostasis dan
lintasan refleks.
§ crus
cerebri
§ substantia
nigra
Ø
Otak belakang (bahasa Inggris:
myelencephalon, metencephalon, rhombencephalon) meliputi jembatan Varol (bahasa
Inggris: pons, pons Varolii), sumsum lanjutan (bahasa Inggris: medulla
oblongata), dan otak kecil (bahasa Inggris: cerebellum). Ketiga bagian ini
membentuk batang otak (bahasa Inggris: brainstem). Jembatan Varol berisi
serabut saraf yang menghubungkan lobus kiri dan kanan otak kecil, serta
menghubungkan otak kecil dengan korteks otak besar. Sumsum lanjutan membentuk
bagian bawah batang otak serta menghubungkan jembatan pons dengan sumsum tulang
belakang. Sekelompok neuron pada formasi retikular di dalam sumsum lanjutan
berfungsi mengontrol sistem pernapasan, dan syaraf kranial yang berfungsi
mengatur laju denyut jantung juga berada pada sumsum ini. Selain itu juga
berperan sebagai pusat pengatur refleks fisiologi, tekanan udara, suhu tubuh,
pelebaran atau penyempitan pembuluh darah, gerak alat pencernaan, dan sekresi
kelenjar pencernaan. Fungsi lainnya ialah mengatur gerak refleks, seperti
batuk, bersin, dan berkedip.
Ø
Otak kecil (bahasa Inggris:
cerebellum) merupakan bagian terbesar otak belakang. Otak kecil ini terletak di
bawa lobus oksipital serebrum. Otak kecil terdiri atas dua belahan dan
permukaanya berlekuk-lekuk. Fungsi otak kecil adalah untuk mengatur sikap atau
posisi tubuh, keseimbangan, dan koordinasi gerakan otot yang terjadi secara
sadar. Jika terjadi cedera pada otak kecil, dapat mengakibatkan gangguan pada
sikap dan koordinasi gerak otot. Gerakan menjadi tidak terkoordinasi.
Struktur
Umum Otak
Secara garis besar otak dapat dibagi
kedalam 4 bagian besar yaitu batang otak, serebellum, serebrum dan
diencephalon. Batang otak terdiri atas Medulla Oblongata, Pons dan otak tengah.
Diencephalon terdiri atas Talamus, Hipotalamus, Epitalamus dan Subtalamus atau
disebut juga Ventral thalamus.
-
Meningen
Meningen atau lapisan pembungkus otak merupakan bagian
terluar dari otak. Meningen memiliki beberapa lapisan yaitu Duramater,
Arachnoid dan Piamater.
-
Durameter
Duramater merupakan bagian terluar. Duramater merupakan
lapisan periosteum tulang tengkorak, merupakan lapisan yang kuat, lapisan
fibrosa yang mengandung Pembuluh Darah, yang memberikan nutrisi pada tulang.
Lapisan luar dan dalam menempel dengan tengkorak sehingga tidak ada lapisan
epidural antara tulang dengan membran seperti pada spinal. Antara duramater
bagian dalam dan arachnoid terdapat rongga subdural dan tidak mengandung
Cerebro Spinal Fluid (Cairan serebro spinal). Pada beberapa tempat kedua
lapisan dalam dan luar membentuk saluran yang mengandung Pembuluh Darah yang
disebut dengan Dural sinus dan terdapat darah vena dari Pembuluh Darah di otak.
-
Arachnoid
Arachnoid merupakan Lapisan tengah dari meningen. Lapisan
ini merupakan jaringan ikat, antara arachnoid dan piamater terdapat seperti
jaring-jaring trabekula dan rongga subarachnoid yang mengandung CSF. Lapisan
arachnoid tidak mengandung Pembuluh Darah, tapi Pembuluh Darah terdapat pada
rongga subarachnoid.
-
Piameter
Piamater merupakan lapisan yang bersentuhan langsung dengan
otak. Sebagian besar suplai darah pada otak di suplai oleh pembuluh-pembuluh
darah kecil yang banyak terdapat pada piamater.
-
Ventrikel
Ventrikel otak dilapisi oleh epitel kuboid yang disebut
ependima.Terdapat kapiler-kapiler yang disebut dengan pleksus koroides.
Terdapat 4 ventrikel yang diberi nomor dari atas ke bawah dari otak yaitu:
Ventrikel lateral kiri dan kanan pada hemisfer serbri, ventrikel ke tiga pada
diensepalon dan ventrikel ke empat pada pons dan medulla. Ventrikel lateral
dihubungkan dengan ventrikel ke tiga oleh interventrikular foramen sedangkan
Ventrikel ke tiga nyambung dengan ventrikel ke empat melewati celah sempit yang
disebut serebral aqua duktus di midbrai/otak tengah.
-
Cairan Serebrospinal
Cairan serebrospinal atau CSF berperan dalam melindungi
otak, menjaga keseimbangan bahan-bahan kimia Susunan Syaraf Pusat. CSF dibentuk
dalam pleksus koroides pada ventrikel lateral, tiga dan empat dengan kombinasi
proses diffusi dan transport aktif. Pleksus koroid menseleksi komponen darah
yang dapat melewati membrannya ke ventrikel (tidak untuk Sel Darah Merah, protein
dengan molekull besar). Yang dapat lewat: protein berukuran kecil, oksigen,
karbondioksida, Na, K, Ca, Mg, Cl, glukosa dan sejumlah kecil Sel Darah Putih.
-
Perjalanan CSF
CSF dibentuk di Ventrikel lateral, lalu melalui
interventrikuler foramen masuk ke ventrikel III dan melalui Aqua Duktus CSF
mengalir ke Ventrikel IV. Di ventrikel IV erdapat 3 buah lubang terbuka di
dasar ventrikel 4. Melalui ketiga lubang tersebut CSF mengalir ke Subarachnoid
spaces ( cisterna magna) disebelah medulla, aliran berlanjut ke Spinal lalu ke
lumbal sisterna. Sebagian naik lagi ke otak melelui subarachnoid spaces masuk
ke vili arachnoid dan sinus sagital superior.
-
Cerebro Spinal Fluid (CSF)
Vili arachnoid memiliki katup yang sensitif dengan tekanan
dengan sistem satu arah. CSF selalu diperbarui sekitar 3 kali dalam sehari.
-
Nutrisi otak
Sebanyak 20% oksigen dari seluruh kebutuhan tubuh digunakan
oleh otak. Kebutuhan oksigen tinggi saat otak istirahat. Otak mendapatkan
nutrisi hanya dari darah. Otak membutuhkan Oksigen dan glukosa setiap saat
tetapi otak tidak memiliki kemampuan untuk menyimpan cadangan.
· Dampak
Kekurangan Nutrisi pada otak
Kekurangan oksigen dan glukosa pada otak menyebabkan
kerusakan yang lebih cepat dibandingkan pada jaringan lain. Kekurangan dalam beberapa
menit dapat menyebabkan kerusakan yang menetap.
-
Batang Otak
Berbatasan dengan medula spinalis dibagian bawah dan
diensepalon dibagian atas. Sedikit menyempit saat keluar dari tengkorak melalui
foramen magnum untuk bersatu dengan medula spinalis. Batang otak memiliki
fungsi yang sangat penting termasuk traktus yang panjang dari jalur asenden dan
desenden. Jaringan dari badan sel dan serabutnya dari formatio retikularis
terdapat disini, yang sangat berperan penting dalam mempertahankan hidup.
Seluruh syaraf kranial keculai olfaktorius dan optikus keluar dari batang otak.
-
Formatio Retikularis
Terbagi kedalam jalur asenden, jalur desenden dan nervus
kranialis. Formatio retikularis terbentang sepanjang batang otak, dengan akson
terbentang menuju diensepalon dan medula spinalis. Memiliki sekiar 30.000
sinaps. Lesi pada formatio retikularis dapat menyebabkan koma sampai
berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun. Neuron dalam Formatio Retikularis
dikelompokan sesuai dengan fungsinya masing-masing.
RF memiliki pusat respirasi dan cardiovaskuler yang berperan
dalam pengaturan pernafasan, nadi dan perubahan diameter Pembuluh Darah. Jalur
asenden menuju serebrum bergabung dengan RAS (reticular activating system) yang
berperan dalam pengaturan siklus terjaga dan tidur.
-
Medulla Oblongata
Medulla oblongata merupakan bagian yang vital dalam
pengaturan jantung, vasomotor/ kontriksi dan dilatasi pembuluh darah dan pusat
pernafasan. Medulla Oblongata memonitor kadar CO2 yang berperan dalam
pengaturan pernafasan, mengatur muntah, bersin, batuk dan menelan. Dibagian
ventral terdapat pyramid yang merupakan jalur motorik dari serebral ke spinal.
Jalur di pyramid menyilang (pyramidal decussation) sehingga dibawah medulla
keadaan motorik tubuh dikontrol oleh bagian yang berlawanan dalam hemisfer
serebri.
-
Pons
Terletak diatas Medulla, Pada bagian dorsal Terdapat
Formatio Retikularis dan nuklei syaraf kranial jalur asenden dan desenden.
Dalam Formatio Retukularis terdapat pusat apneu dan pneumotoxic yang membantu
dalam pengaturan pernafasan.
-
Midbrain/mesensepalon
Midbrain terdapat diatas pons. Terdapat pusat refleks yang
membantu koordinasi [ergerakan bila matadan kepala, membantu pengaturan
mekanisme fokus pada mata, mengatur respon pupil terhadap stimulus cahaya.
Terdapat substansia nigra yang beperan dalam pengaturan aktivitas motorik
somatic.
-
Serebelum
Serebelum berperan dalam fungsi keseimbangan. Secara terus
menerus menerima input dari otot, tendon, sendi dan organ
vestibular(keseimbangan) dalam bentuk proprioceptive input (kepekaan terhadap
posisi tubuh yang satu dari yang lainnya). Mengintegrasikan kontraksi otot satu
dengan yang lain, mengatur tonus otot.
-
Serebrum
Serebrum Merupakan struktur terbesar dan paling rumit dalam
sistem syaraf. Terdapat dua hemisfer serebri yang Terdiri dari korteks yang
merupakan substansi abu-abu (gray matter), substansi putih dan ganglia basalis.
Korteks terbagi kedalam 6 lobus: frontal, parietal, temporal, oksipital,
lilmbik dan insula/lobus sentralis. Korteks serebri merupakan lapisan terluar
dari serebrum, terdiri dari substansi abu-abu. Banyak berperan dalam pengaturan
aktivitas kehidupan yang disadari.
-
Lobus Frontalis
Lobus frontalis merupakan area kontrol motorik terhadap
pergerakan yang disadari termasuk yang berkaitan dengan bicara. Aktivitas
motorik: Area Broadman 4(Primary motor cortex), area 6 (suplementary and
premotor motor cortex), area 8 (pergerakan mata) area 44 (area Brocca untuk
bicara). Selain control motorik lobus frontalis juga berperan dalam kontrol
ekspresi emosi dan perilaku, moral.
-
Lobus Parietalis
Lobus Parietalis berperan dalam sensasi umum, selera. Are
1,2,3 (integrasi sensasi secara umum) 5,7,40 (apresiasi terhadap tekstur,
berat, mengenali bentuk benda yang dipegang).area 40 memiliki peran penting
dalam body image/gambaran diri. Area 43 (selera dalam hal pengecapan)
-
Lobus temporalis
Lobus temporalias merupakan pusat pendengaran, keseimbangan,
emosi dan memori. Terdapat area 41,42 yang berperan dalam pengaturan
keseimbangan, area 39 yang berperan dalam Pemahaman terhadap bicara/kata-kata.
Bagian anterior lobus ini berperan dalam emosi, halusinasi, memori jangka
pendek dari beberapa menit s.d beberapa minggu atau bulan
-
Lobus Oksipitalis
Lobus Oksipitalis merupakan pusat penglihatan, pengaturan
ekspresi. Terdapat area 17 (area penglihatan utama), area 18,19 memaknai hasil
penglihatan, area 39 memahami bahasa tulisan, area 22 memahami bahasa lisan dan
area Wernicks (39,22,40).
-
Insula
Insula berperan dalam pengaturan aktivitas gastrointestinal
dan organ visceral lainnya.
-
Limbik
Limbik berperan dalam pengaturan emolsi, perilaku, memori
jangka pendek dan penciuman.
-
Dienceephalon
-
Talamus
Talamus merupakan pusat prosesing dan relay semua input
sensoris kecuali penciuman. Talamus memiliki 4 area utama yaitu sistem
sensoris, sistem motorik, aktivitas neurofisiologius dan ekspresi korteks
serebri. Talamus berhubungan dengan sistem limbik dalam pengaturan ekspresi
emosi, perilaku manusia yang unik. Talamus berkaitan dengan proses berfikir,
kreativitas, interpretasi dan pemahaman bahasa lisan dan tulisan dan mengenali
objek dengan cara menyentuh.
-
Hipotalamus
Hipotalamus terletak dibawah thalamus, berdekatan dengan
hipofisis. Hipotalamus mengatur banyak fungsi tubuh untuk keseimbangan.
Merupakan pusat pengaturan dan koordinasi tertinggi dari sistem syaraf otonom,
pengaturan suhu, pengaturan keseimbangan cairan dan elektrolit
Pengaturan pola tidur dan terjaga, Berperan dalam pengaturan
lapar dan keinginan untuk makan yang dibantu dengan kadara glukosa, lemak dan
protein dalam tubuh, Respon perilaku berkaitan dengan emosi, Kontrol endokrin
juga berperan dalam respon seksual seperti Orgasme dan respon terhadap stimulus
organ seksual.
-
Epithalamus
Epitalamus terdiri dari 3 bagian: Trigonum habenulae, badan
pineal, dan komisura posterior.Trigonum habenulae mengandung serabut syaraf
yang berhubungan dengan midbrain, berperan sebagai pusat relay. Badan pineal
(epiphysis) berperan seperti kelanjar endokrin (neuroendokrin). Komisura
posterior berhubungan dengan midbrain
-
Ventral thalamus/subthalamus
Terletak dibagian ventral diensepalon, mengandung nuklei
subtalamik
0 komentar:
Posting Komentar