Otak

Anatomi dan Fisiologi Otak

2.1.1        Otak ( Brain )

Otak adalah suatu alat tubuh yang sangat penting karena merupakan pusat komputer dari semua alat tubuh. Otak dipersarafi dari saraf sentral yang terletak di dalam rongga tengkorak (kranium) yang dibungkus oleh suatu lapisan yang kuat. Otak terdiri dari otak besar (Serebrum), batang otak (Trunchus Enchepali), dan otak kecil (cerebellum). ( Syaifudin, 1997 )

Otak berkembang dari sebuah tabung yang mulanya memperlihatkan tiga gejala pembesaran: otak awal, yang disebut otak depan, otak tengah, dan otak belakang. ( Price, 2010 )

Otak manusia mempunyai berat 2% dari berat badan orang dewasa (3 pon) , menerima 20 % curah jantung dan memerlukan 20% pemakaian oksigen tubuh dan sekitar 400 kilokalori energi setiap harinya. Otak merupakan jaringan yang paling banyak memakai energi dalam seluruh tubuh manusia dan terutama berasal dari proses metabolisme oksidasi glukosa. Jaringan otak sangat rentan terhadap perubahan oksigen dan glukosa darah, Aliran darah berhenti 10 detik saja sudah dapat menghilangkan kesadaran manusia. Berhenti dalam beberapa menit , merusak permanen otak. Hipoglikemia yang berlangsung berkepanjangan juga merusak jaringan otak. ( Wilson, Price, 2006 )

Otak mengatur dan mengkordinir sebagian besar, gerakan, perilaku dan fungsi tubuh homeostasis seperti detak jantung, tekanan darah, keseimbangan cairan tubuh dan suhu tubuh. 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 melingungi neuron, sedangkan neuron membawa informasi dalam bentuk pulsa listrik yang di kenal sebagai potensial aksi. Mereka berkomunikasi dengan neuron yang lain dan keseluruh tubuh dengan mengirimkan berbagai macam bahan kimia yang disebut neurotransmitter. Neurotransmitter ini dikirimkan pada celah yang di kenal sebagi sinapsis.

( http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_saraf_pusat, 2013 )

a.  Otak besar (Cerebrum)

Otak besar atau cerebrum mengisi bagian depan dan atas rongga tengkorak, yang masing – masing disebut fossa kranialis anterior dan fossa kranialis tengah. Cerebrum terdiri atas dua belahan (hemisfer) besar sel saraf (substansi kelabu) dan serabut saraf (substansi putih) . lapisan luar substansi kelabu disebut korteks. Kedua hemisfer otak itu dipisahkan celah yang dalam, tapi bersatu kembali pada bagian bawahnya melalui korpus kalosum, yaitu massa substansi putih yang terdiri atas serabut saraf. Di sebelah bawahnya lagi terdapat kelompok – kelompok substansi kelabu atau ganglia basalis. ( Pearce, 2010 )

Gambar 2.1 Penampang melintang otak (Syaifuddin,1997)

Keterangan Gambar :

1.    Medula oblongata

2.    Pons

3.    Otak tengah

4.    Meningens

5.    Otak depan

6.    Serebrum

7.    Konvolusi

8.    Dienchepalon

9.    Serebellum

10. Hind brain

11. Medulla Spinallis

a.    ( Batang otak Truncus Enchepali)

Batang otak terdiri dari:

1.    Otak tengah atau Disenchepalon, adalah bagian batang otak paling atas yang terdapat diantara cerebellum dengan mesenchepalon. ( Syaifudin, 1997 )

Fungsi disenchepalon :

a)    Vase konstruktor, mengecilkan pembuluh darah.

b)    Respiratory, membantu proses persarafan.

c)    Mengontrol kegiatan refleks

d)    Membantu pekerjaan jantung.

Otak tengah dapat juga dibagi dalam dua tingkat :

( Pearce, 2010 )

a.    Atap yang mengandung banyak pusat – pusat refleks yang penting untuk penglihatan dan pendengaran.

b.    Jalur motorik yang besar, yang turun dari kapsula interna melalui bagian dasar otak tengah, menurun terus melalui pons dan medula oblongata menuju sumsum tulang belakang.

2.    Mesensepalon, atap dari mesensepalon  terdiri dari empat bagian yang menonjol keatas, dua dsebelah atas disebut korpus kuadrigeminus superior dan dua sebelah bawah  disebut korpus kuadrigeminus inferior. (Syaifudin, 1997)

Fungsi mesensepalon :

a)    membantu pergerakan mata dan mengangkat kelopak mata

b)    memutar mata dan pusat pergerakan mata 

3.    Pons Varoli, brakium pontis yang menghubungkan mesensepalon dengan pons varoli dan cerebellum terletak di depan cerebellum diantara otak tengah dan medulla oblongata, disini terdapat premotoksid yang mengatur gerakan pernafasan dan refleks. ( Syaifudin, 1997 )

Fungsi pons varoli:

a)    Penghubung antara kedua bagian cerebellum dan juga antara medulla oblongata dengan cerebellum atau otak besar

b)    Pusat saraf nervus trigeminus.

4.    Medula oblongata, bagian batang otak paling bawah yang menghubungkan pons varoli dengan medula spinalis. (Syaifudin, 1997 )

Fungsi medulla oblongata:

a)    Mengontrol pekerjaan jantung.

b)    Mengecilkan pembuluh darah (vaso konstruktor)

c)    Pusat pernafasan (respirasi center)

d)    Mengontrol kegiatan refleks.

Medula Oblongata membentuk bagian bawah batang otak serta menghubungkan pons dengan sumsum tulang belakang. Medula oblongata terletak dalam fosa kranialis posterior dan bersatu dengan sumsum tulang belakang tepat di bawah foramen magnum tulang oksipital. ( Pearce, 2010 )

Sifat – sifat utama medula oblongata adalah di situ jalur motorik desendens (menurun) melintasi batang otak dari sisi yang satu menuju sisi yang lain. Hal ini disebut dekuasio motorik. Perpotongan seperti di atas yang dilakukan jalur sensorik pada medula, juga terjadi, dan disebut dekuasio sensorik. ( Pearce, 2010 )

Medula oblongata mengandung nukleus atau badan sel dari berbagai saraf otak yang penting. Selain itu medula mengandung “pusat-pusat vital” yang berfungsi mengendalikan pernapasan dan sistem kardio-vaskuler. Karena itu, suatu cedera yang terjadi pada bagian ini dalam batang otak dapat membawa akibat yang sangat serius. ( Pearce, 2010 )

b.    Otak kecil (cerebellum)

Cerebellum adalah bagian terbesar dari otak belakang. Cerebellum menempati fosa kranialis posterior dan di atapi tentorium serebeli, yang merupakan lipatan dura meter yang memisahkannya dari lobus oksipitalis serebri. (Pearce, 2010)

Cerebellum mempunyai hubungan dengan berbagai bagian lain sistem persarafan. Tetapi hubungannya yang terutama adalah dengan hemisfer serebri pada sisi yang lain dan dengan batang otak. Selain itu cerebellum menerima serabut dari sumsum tulang belakang dan berhubungan dengan pusat-pusat refleks penglihatan pada atap otak tengah (diensefalon), dengan talamus, dan dengan serabut – serabut saraf pendengaran. ( Pearce, 2010 )

Cerebellum terletak pada bagian paling bawah dan belakang tengkorak, dipisahkan dengan cerebrum oleh fisura transversalis dibelakangi oleh pons varoli dan diatas medulla oblongata. ( Syaifudin, 1997 )

Fungsi otak kecil:

1.    Arkhiocerebellum (vestibulocerebellum). untuk keseimbangan dan rangsangan pendengaran ke otak

2.    Paleacerebellum ( spinocerebellum), sebagai pusat penerima impuls dan nervus vagus kelopak mata, rahang atas, rahang bawah, dan otot pengunyah.

3.    Neocerebellum (ponto cerebellum), korteks cerebellum menerima informasi tentang gerakan yang sedang dan yang akan dikerjakan dan mengatur gerakan sisi badan.

Gambar 2.2 Otak dengan piamater (Syaifuddin, 1997 )

Keterangan Gambar :

1.    Vena – vena serebri superior

2.    Lobus frontalis

3.    Vena serebri media

4.    Vena – vena serebri inferior

5.    Rolandi

6.    Serebelum

7.    Medulla Oblongata

8.    Lobus temporalis

2.1.2   Meningen ( selaput otak )

Selaput yang membungkus otak dan sumsum tulang belakang, melindungi struktur saraf halus yang membawa pembuluh darah dan cairan sekresi ( cairan serebro spinalis ). Memperkecil benturan atau gerakan yang terdiri dari 3 ( tiga ) lapisan ( Syaifuddin, 1997).

a.    Durameter ( lapisan sebelah luar )

Selaput keras pembungkus otak yang berasal dari jaringan ikat dan kuat, di bagian tengkorak terdiri dari selaput tulang tengkorak dan durameter propia di bagian dalam di kanalisvertebralis kedua lapisan ini terpisah. ( Syaifudin, 1997 )

b.    Arakhnoid ( lapisan tengah )

Merupakan selaput halus yang memisahkan durameter dengan piameter membentuk sebuah kantong atau balon berisi cairan otak yang meliputi seluruh susunan saraf sentral ( Syaifuddin, 1997 )

c.    Piameter ( lapisan sebelah dalam )

Merupakan selaput tipis yang terdapat pada permukaan jaringan otak, piamater berhubungan dengan arakhnoid melalui struktur – struktur jaringan ikat yang disebut trakekel ( Syaifuddin, 1997 ).

2.1.3  Ventrikel Otak

Ventrikel merupakan rangkaian dari empat rongga dalam otak yang saling berhubungan dan dibatasi oleh ependima (semacam sel epitel yang membatasi semua rongga otak dan medula spinalis) dan mengandung CSF (cerebrospinal fluid). Ventrikel otak terdiri dari ventrikel lateral, ketiga dan keempat. (Price Sylvia, 1995).

2.1.4   Cairan Serebrospinal

Cairan serebrospinal adalah hasil sekresi plexus koroid ke dalam ventrikel – ventrikel yang ada dalam otak. Cairan tersebut masuk ke dalam kanalis sentralis sumsum tulang belakang dan juga ke dalam ruang subarakhnoid melalui celah – celah yang terdapat pada ventrikel keempat. ( Price Sylvia, 1995 )

                           Jumlah cairan serebrospinal dalam ventrikel dan ruang subarakhnoid berkisar antara 120 – 180 ml pada orang dewasa, 100 – 140 ml pada anak umur 8 – 10 tahun, dan 40 – 60 ml pada bayi. Pada orang dewasa, produksi cairan serebrospinal selama 24 jam berjumlah 430 – 500 ml, ini berarti dalam 24 jam cairan serebrospinal diganti sebanyak 3 kali. (Price Sylvia, 1995)

a.    Sirkulasi Cairan Serebrospinal

Cairan serebrospinalis yang dihasilkan dalam ventrikel dan ruang subarakhnoid akan mengalir ke vili arakhnoid ( pacchionian granulations ) selanjutnya masuk ke dalam sinus sagitalis superior, untuk diabsorpsi. Cairan serebrospinal dari ventrikel lateralis, melalui foramen Monro akan masuk ke ventrikel III di garis tengah, kemudian melalui foramina Luschka di lateral atau foramen Magendie di garis tengah, selanjutnya masuk ke ruang subarakhnoid ( sisterna magna ). Ada sejumlah cairan serebrospinalis yang masuk ke kanalis spinalis untuk beredar di sekeliling medula spinalis atau ia dapat mengalir ke sefalad ke dalam sisterna basalis. Cairan serebrospinalis meneruskan alirannya ke sefalad ke ruang subarakhnoid untuk mencapai pacchionian granulations setinggi sinus sagitalis superior, dan cairan ini kembali ke dalam aliran darah melalui sisterna vena. Untuk mempertahankan volume cairan dalam ventrikel dan ruang subarakhnoid, absorpsi cairan serebrospinal harus sepadan dengan produksi cairan serebrospinalis. (Price Sylvia, 1995)

Gambar 2.3 Sirkulasi cairan serebrospinal (Price Sylvia A, 1995)