Irama Sirkadian dan Keluhan KembungAnna Gracia102013189Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No. 6. Kebon Jeruk. Jakarta Barat 11510(021) 566-9999anna.2013fk189@civitas.ukrida.ac.id

PendahuluanSuatu saat dalam kehidupan sehari-hari, terkadang kita diharuskan untuk melakukan aktivitas malam. Aktivitas yang sering kita lakukan pada malam hari misalnya adalah pada saat kerja malam, belajar untuk mempersiapkan ujian, membuat tugas dan lain-lain. Sering kali setelah melakukan aktivitas semalaman yang mengharuskan kita untuk tidak tidur menyebabkan tubuh menjadi tidak nyaman. Rasa ngantuk dan lelah sering kita rasakan dan tidak dapat kita tahan. Di dalam tubuh, hal ini sudah diatur oleh suatu organ yaitu hipotalamus dalam siklus yang disebut irama sirkadian. Irama sirkadian adalah siklus sistem tubuh yang terjadi kurang lebih dalam waktu 1 hari yang mekanismenya dipengaruhi oleh faktor utama yaitu iluminasi matahari.Di dalam makalah ini akan menjelaskan organ yang terkait dalam mekanisme irama sirkadianbaiksecaramakroskopikdanmikroskopik,perubahanperubahan apa saja yang terjadi saat seseorang kerja malam, factor-faktor yang mempengaruhi mekanisme irama sirkadian dan bagaimanamekanisme irama sirkadianitu sendiri.Dengan disertai pembahasan kasus seorang laki-laki datang ke puskesmas dengan keluhan rasa kembung sejak 3 hari yang lalu. Dari anamnesa diketahui bahwa ia baru diterima bekerja sebagai satpam. Dan minggu lalu iamendapat giliran jaga malam. Pada pemeriksaan fisik didapatkan jantung dan paru-paru dalam keadaan baik. Semoga makalah ini dapat menjadi sebuah refrensi baru dalam memahami irama sirkadian.

SkenarioSeorang laki-laki datang ke puskesmas dengan keluhan rasa kembung sejak 3 hari yang lalu. Dari anamnesa diketahui bahwa ia baru diterima bekerja sebagai satpam. Dan minggu lalu ia mendapat giliran jaga malam. Pada pemeriksaan fisik didapatkan jantung dan paru-paru dalam keadaan baik

Rumusan MasalahSeorang satpam dengan keluhan kembung sejak 3 hari setelah giliran jaga malam.HipotesisSatpam tersebut mengalami gejala kembung karena irama sirkadian terganggu.Mind Map

PembahasanSecara biologis, manusia mempunyai irama sirkardian tertentu yang teratur dalam satu hari. Irama sirkadian merupakan sebagian besar siklus yang terjadi dalam tubuh manusia yang berlangsung kurang lebih 1 hari. Irama sirkadian akan mengatur waktu tidur dan bangun, produksi urin, termoregulasi, sistem endokrin, dan perubahan tekanan darah. Koordinasi irama sirkadian ini sendiri dikendalikan oleh organ hipotalamus. Mekanisme irama sirkadian dipengaruhi beberapa faktor. Terdapat faktor eksogen dan endogen yang akan dibahas lebih lanjut pada poin-poin di bawah. Sebelum membahas tentang bagaimana mekanisme irama sirkadian dan faktor-faktor apa saja yang turut mempengaruhi irama sirkadian, kita akan membahas organ-organ yang terkait dalam pengolahan irama sirkadian.

1. Irama SirkadianTidur adalah proses fisiologis yang bersiklus yang bergantian dengan periode yang lebih lama dari keterjagaan. Siklus tidur-terjaga mempengaruhi dan mengatur fungsi fisiologis dan respons perilaku.Setiap makhluk hidup memiliki bioritme (jam biologis) yang berbeda. Pada manusia, bioritme ini dikontrol oleh tubuh dan disesuaikan dengan faktor lingkungan (misal; cahaya, kegelapan, gravitasi, dan stimulus elektromagnetik). Bentuk bioritme yang paling umum adalah ritme sirkadian yang melengkapi siklus selama 24 jam. Dalam hal ini, fluktuasi denyut jantung, tekanan darah, temperature, sekresi hormon, metabolisme, dan penampilan serta perasaan individu bergantung pada ritme sirkadiannya. Tidur adalah salah satu irama biologis tubuh yang sangat kompleks. Sinkronisasi sirkadian terjadi jika individu memiliki pola tidur-bangun yang mengikuti jam biologisnya: individu akan bangun pada saat ritme fisiologis paling tinggi atau paling aktif dan akan tidur pada saat ritme tersebut paling rendah.

2. Tahapan TidurBerdasarkan penelitian yang dilakukan dengan bantuan alat elektroensefalogram (EEG), elektro-okulogram (EOG), dan elektrokiogram (EMG), diketahui ada dua tahapan tidur, yaitu non-rapid eye movement (NREM) dan rapid eye movement (REM).a. Non-Rapid Eye Movement (NREM)Tidur NREM disebut juga sebagai tidur gelombang-pendek karena gelombang otak yang ditunjukkan oleh orang yang tidur lebih pendek daripada gelombang alfa dan beta yang ditunjukkan orang yang sadar. Pada tidur NREM terjadi penurunan sejumlah fungsi fisiologi tubuh. Disamping itu, semua proses metabolic termasuk tanda-tanda vital, metabolism, dan kerja otot melambat. Tidur NREM sendiri terbagi atas 4tahap (I-IV). Tahap I-II disebut sebagai tidur ringan (light sleep) dan tahap III-IV disebut sebagai tidur dalam (deep sleep atau delta sleep). Tahap ITahap I merupakan tahap transisi antara bangun dan tidur dengan cirisebagai berikut : rileks, masih sadar dengan lingkungan, frekuensi nadi dan nafas sedikit menurun, bola mata bergerak dari samping kesamping, dapat bangun segera selama tahap ini. Tahap ini berlangsung selama kurang lebih 5 menit. Tahap IITahap II merupakan tahap tidur ringan dan proses tubuh terus menurun dengan ciri sebagai berikut : bola mata berhenti bergerak, temperatur tubuh menurun, serta frekuensi nadi dan nafas menurun secara jelas. Tahap ini berlangsung sekitar 10-15 menit. Tahap IIITahap III merupakan tahap tidur dengan ciri denyut nadi dan frekuensi nafas serta proses tubuh lainnya lambat, awal dari keadaan tidur lelap, disebabkan adanya dominasi sistem syaraf parasimpatis dan sulit untuk dibangunkan. Berlangsung 15-30 menit. Tahap IVTahap IV merupakan tahap tidur nyenyak, sulit dibangunkan gerakanbola mata cepat, sekresi lambung menurun, jarang bergerak dan sulit dibangunkan, serta tonus otot menurun.

b. Rapid Eye Movement (REM) Tidur REM biasanya terjadi setiap 90 menit dan berlangsung selama 5-30menit. Tidur REM tidak senyenyak tidur NREM, dan sebagian besar mimpi terjadi pada tahap ini. Selama tidur REM, otak cenderung aktif dan metabolismenya meninggkat hingga 20%. Pada tahap ini, individu menjadi sulit untuk dibangunkan atau justru dapat bangun dengan tiba-tiba, tonus otot terdepresi,sekresi lambung meningkat,dan frekuensi jantung dan pernapasan sering kali tidak teratur.

3. Siklus TidurSelama tidur, individu melewati tahap tidur NREM dan REM. Siklus tidur yang komplit normalnya berlangsung selama 1,5 jam, dan setiap orang biasanya melalui empat hingga lima siklus selama 7-8 jam tidur. Siklus tersebut dimulai dari tahap NREM yang berlanjut ke tahap REM. Tahap NREM I-III berlangsung selama 30 menit, kemudian diteruskan ke tahap IV selama 20 menit. Setelah itu, individu kembali melalui tahap III dan II selama 20 menit. Tahap REM muncul sesudahnya dan berlangsung selama 10 menit.

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja Irama SirkadianFaktor-faktor yang mempengaruhi irama sirkadian pada dasarnya dibagi menjadi dua, yaitu faktor eksogen dan faktor endogen. Faktor endogen adalah faktor yang berada di dalam tubuh kita, sedangkan faktor eksogen adalah faktor-faktor yang berada di luar tubuh kita. Faktor endogen mencakup nukleus suprakiasmatik (supraciasmatic nuclei SCN) yang berada di dalam hipotalamus. Nukleus suprakiasmatik ini berfungsi sebagai jam biologis atau penentu irama sirkadian pada faktor endogen. Faktor eksogen mencakup banyak hal di luar tubuh kita yang mempengaruhi irama sirkadian diantaranya, rotasi bumi sebagai sinkronisasi (entraintment), iluminasi/cahaya (zeitgeber), musim, suhu, petunjuk waktu dan jadwal kegiatan, obat-obatan yang digunakan. Di antara yang lain, faktor iluminasi/cahaya merupakan faktor yang paling kuat dalam mempengaruhi irama sirkadian karena sebagai penentu irama pada faktor eksogen. Iluminasi/cahaya adalah suatu petunjuk eksternal umum pada irama sirkadian; informal visual yang diterima oleh SCN melalui neuron sensoris pada mata memungkinkan jam mamalia agar tetap sinkron dengan siklus alamiah panjang siang hari dan malam hari.

5. Perubahan Fungsi TubuhTubuh manusia memiliki pengaturan aktivitas sistem tubuh, baik pengaturan dalam respon otonom, endokrin ataupun respon motorik yang kita sadari. Keseluruhan sistem tubuh tersebut mengalami suatu siklus yang teratur yang kurang lebih terjadi dalam waktu 1 hari yaitu irama sirkadian.

Dapat dilihat dari gambar di atas bagaimana aktivitas sistem-sistem dalam tubuh bekerja pada jam-jam tertentu adalah berbeda. Irama suhu tubuh misalnya, saat seseorang bangun tidur, suhu tubuh seseorang tercatat rendah dan naik pada sebelum tengah hari, stabil sampai sore dan kemudian mengalami penurunan kembali. Suhu tubuh maksimum dapat kita rasakan pada pukul 16.00 sedangkan suhu minimum dapat dirasakan pada pukul 04.00. Bila dikaitkan pada aktivitas tubuh, otot memang salah satu bagian penghasil panas tubuh terbesar, tentu suhu tubuh akan mengalami kenaikan pada siang hari sebab pada siang hari otot lebih sering digunakan untuk beraktivitas daripada pada malam hari. Dalam kasus, giliran jaga malam dapat menimbulkan gangguan-gangguan dalam kinerja psikomotorik. Gangguan yang terjadi antara lain, kurang tidur. Kurang tidur dialami seseorang yang jaga malam karena pada dasarnya dia harus bekerja pada malam hari. Keadaan luar turut berpengaruh dalam pengaturan irama sirkadian seseorang. Keadaan pada malam hari yang umumnya sunyi, suhu lingkungan yang lebih tinggi dari siang hari turut merangsang seseorang untuk tidur, namun ketika siang hari dengan keadaan terang, suasana sekitar yang bising dapat mengganggu atau membuat tidur kurang nyaman. Pada kasus seseorang yang jaga malam, saat malam hari ia tidak diperbolehkan untuk tidur, siang hari ia akan tidur. Namun dengan keadaan siang yang berbeda dengan malam, maka tidur orang tersebut akan tidak lelap sehingga orang tersebut mengalami kurang tidur. Gangguan yang terjadi lainnya adalah gangguan sistem gastrointestinal. Seperti yang terjadi dalam kasus, perut kembung terjadi karena adanya gangguan dari sistem gastrointestinal. Hal tersebut juga erat kaitannya pada irama sirkadian dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Suhu dimalam hari yang lebih tinggi dari siang hari menyebabkan seseorang mengalami perut kembung. Perubahan irama sistem tubuh yang terjadi dalam seseorang yang jaga malam mengalami desinkronisasi dengan lingkungan (terutama pada lingkungan malam hari).

6. Mekanisme Kerja Irama SirkadianSiklus tidur-bangun serta berbagai tahapan tidur disebabkan oleh hubungan timbal balik antara tiga sistem saraf: (1) sistem keterjagaan, yaitu bagian dari reticular activating system yang berasal dari batang otak; (2) pusat tidur gelombang lambat di hipotalamus yang mengandung neuron tidur yang menginduksi tidur; (3) pusat tidur paradoksial di batang otak yang mengandung neuron tidur REM, yang menjadi sangat aktif sewaktu tidur REM. Pola interaksi di antara ketiga regio saraf ini, yang menghasilkan rangkaian siklis yang dapat diperkirakan antara keadaan terjaga dan keadaan jenis tidur. Neuron yang membuat terjaga melepaskan muatan secara otonom dan terus menerus. Neuron-neuron ini harus dihambat agar kita dapat tidur, mungkin oleh PPI yang dihasilkan oleh masukan dari neuron tidur atau masukan inhibitor lain. Siklus normal dapat mudah diinterupsi, dengan sistem yang membuat kita terjaga lebih mudah mengalahkan sistem tidur daripada kebalikannya; yaitu lebih mudah terjaga ketika mengantuk daripada jatuh tertidur ketika terjaga penuh. Sistem keterjagaan dapat diaktifkan oleh masukan sensorik aferen (sebagai contoh, seseorang mengalami kesulitan tidur saat siang hari di mana keadaan sekitar bising) atau oleh masukan yang turun ke batang otak yang lebih tinggi. Konsentrasi penuh, misalnya saat bekerja yang memerlukan konsentrasi dapat mencegah orang untuk tidur, demikian juga aktivitas motorik, misalnya bangkit dan berjalan-jalan dapat membangunkan orang yang mengantuk. Hormon malatonin yang disekresi kelenjar endokrin yang sekresinya dikendalikan oleh hipotalamus juga turut mempengaruhi irama tidur-terjaga. Hormon melatonin yang banyak disekresikan pada waktu malam hari turut aktif dalam merangsang neuron-neuron tidur yang ada pada hipotalamus sehingga pada umumnya manusia tidur pada malam hari. Mekanisme sekresi hormon akan dibahas pada pengaturan kelenjar hipofisis bagian anterior oleh hipotalamus.Pengaturan suhu tubuh. Di bagian anterior hipotalamus ada suatu area luas, khususnya di area preoptik, berhubungan dengan pengaturan suhu tubuh. Bila ada peningkatan suhu darah yang melewati area-area ini akan meningkatkan aktivitas neuron-neuron yang peka terhadap suhu, sedangkan penurunan suhu akan menurunkan aktivitasnya. Di saat siang hari, otot sebagai pengasil panas terbesar dalam tubuh aktif bekerja daripada malam hari, sehingga panas yang dihasilkan pada waktu siang hari lebih banyak. Maka dari itu, pada saat siang hari suhu tubuh lebih tinggi dari malam hari pada saat otot-otot istirahat.Pengaturan air tubuh. Hipotalamus mengatur cairan tubuh melalui dua cara: (1) dengan cara mencetuskan sensasi haus, yang akan menimbulkan hasrat untuk minum, dan (2) dengan cara mengatur ekskresi air ke dalam urin. Di hipotalamus bagian lateral ada suatu area yang disebut sebagai pusat rasa haus. Bila elektrolit yang terdapat di dalam neuron pusat ini atau daerah yang berkaitan dengan hipotalamus menjadi sangat pekat, maka akan timbul hasrat untuk meminum air. Pengaturan ekskresi air oleh ginjal terutama dilakukan oleh nukleus supraoptikus. Bila cairan tubuh menjadi sangat pekat, maka neuron-neuron di dalam area ini akan terangsang. Serat-serat saraf dari neuron-neuron ini diproyeksikan ke bawah melalui infundifulum ke kelenjar hipofisis posterior yang akan mensekresi hormon yang disebut hormon antideuretik. Selanjutnya hormon ini akan diabsorbsi ke dalam darah dan akan bekerja pada duktus koligens ginjal agar timbul banyak sekali reabsorbsi air yang hilang ke dalam urin. Pengaturan gastrointestinal dan hasrat makan. Perangsangan beberapa area dalam hipotalamus dapat menyebabkan munculnya rasa lapar. Area yang sangat berhubungan dengan rasa lapar adalah area hipotalamik lateral. Pusat yang berlawanan dengan hasrat terhadap makanan, yang disebut pusat rasa kenyang, terletak di dalam nukleus ventromedial. Bila pusat ini terangsang, maka ketika kita sedang makan, kita akan menghentikan makan. Masalah gastrointestinal (pencernaan), seseorang yang bekerja pada malam hari memiliki kecenderungan unutuk menderita gangguan pencernaan. Hal ini disebabkan adanya ritme circadian yang turun naik sehingga menciptakan kesulitan pada lambung untuk mencerna makanan pada malam hari.Pengaturan kelenjar hipofisis bagian anterior oleh hipotalamus. Perangsangan area tertentu hipotalamus juga akan menyebabkan kelenjar hipofisis bagian anterior mensekresi shormon-hormonnya. Mekanisme dasar yang dipakai untuk pengaturan kelenjar hipofisis anterior adalah sebagai berikut: kelenjar hipofisis anterior menerima suplai darah terutama dari vena-vena yang mengalir dari hipotalamus bagian bawah ke sinus-sinus hipofisis anterior. Sebelum aliran darah yang melewati hipotalamus mencapai hipofisis anterior, bagian nuklei hipotalamik akan mensekresi hormon-hormon pelepas dan hormon-hormon penghambat ke dalam darah. Selanjutnya hormon-hormon ini akan diangkut ke dalam darah menuju hipofisis anterior tempat mereka mempengaruhi sel-sel grandular untuk mengatur pelepasan hormon-hormon hipofisis anterior. Sekresi hormon-hormon tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor terutama faktor waktu. Maka dari itu, aktivitas tubuh kita berjalan teratur sesuai dengan waktu sehari-hari.

PenutupKeluhan rasa kembung pada kasus disebabkan karena adanya gangguan gastrointestinal akibat dari perubahan irama sirkadian yang tidak sinkron dengan lingkungan. Dengan adanya penyesuaian, keluhan rasa kembung perlahan akan menghilang disetiap aktivitas jaga malam. Namun penyesuaian pada tugas malam membutuhkan waktu yang lebih lama dari penyesuaian pada waktu siang hari.

Daftar Pustaka1. Wibowo D S. Anatomi tubuh manusia. Jakarta: Grasindo; 2007. 2. Moore K L, Agur A M R. Anatomi klinis dasar. Jakarta: EGC; 2004.3. Eroschenko V P. Di fiore atlas of histology with functional correlations. Ed 9. Jakarta : EGC. 2003. 4. Bloom & Fowcett. Buku ajar histologi. Jakarta: EGC; 2002. 5. Murray R K. Biokimia harper. Jakarta: EGC; 2009. 6. Ganong, William F. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2007. 7. Guyton, Hall. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2009. 8. Sherwood L. Fisiologi manusia. Jakarta: EGC; 2011.

10