pbl analisa hubungan jet lag dengan irama sirkadian

8/19/2019 PBL Analisa Hubungan Jet Lag Dengan Irama Sirkadian

1/11

Analisa Hubungan Jet Lag dengan Irama Sirkadian


Kelompok F4 - NIM : 102012289

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Uniersitas Kristen Krida !a"ana

#alan $r%una utara nomor &' #akarta (arat

)-mail : andrew*%uanda+hotmail,"om

Pendahuluan

Dewasa ini, dengan adanya perkembangan teknologi yang semakin canggih, mobilitas dari

suatu tempat ke tempat lain yang sangat jauh dapat ditempuh dengan sangat mudah. ita

dapat berpergian dari suatu negara ke negara lain yang sangat jauh dengan naik pesawat.

!amun ketika kita berpergian ke negara lain yang cukup jauh, kita bisa mengalami suatu

kondisi terjadinya kelelahan "isik yang cukup berat, yang sering disebut dengan %et la .

!amun banyak yang tidak mengetahui mengapakah hal ini dapat terjadi dan apa

hubungannya dengan irama sirkadian. #leh karena itu, pada kesempatan kali ini, penulis akan

membuat tinjauan pustaka mengenai irama sirkadian dan hubungannya dengan %et la .

Isi

Irama Sirkadian

$anusia, termasuk hewan, memperlihatkan semua jenis perilaku ritmik atau berirama yang

diulang secara teratur. Laju sekresi hormon bukan satu%satunya "aktor di tubuh yang

ber"luktuasi secara siklis dalam periode &' jam. (ada manusia yang mengalami siklus normal

1

Andrew Logan


2/11


malam)siang, "ungsi *ital tubuh berubah dalam periode &' jam. Suatu siklus "isiologis dengan

"rekuensi sekitar &' jam disebut irama sirkadian +"ir"adian rh.tm dan dapat dipengaruhi oleh

berbagai "aktor. Irama sirkadian berasal dari bahasa latin- "ir"a artinya sekitar/, dan dies

artinya hari/. Jadi irama sirkadian adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pola

hidup organisme setiap hari, termasuk manusia. Irama ultradian menggambarkan bagian

waktu di dalam irama sirkadian. 0elah terbukti bahwa tubuh manusia, saat tidak cahaya atau

sumber pengingat waktu yang lain +misalnya penetapan waktu seperti waktu makan dan

menonton teli*isi mengadopsi rutinitas tidur%bangun yang menyerupai &' jam. 1ata%rata

irama sirkadian untuk manusia adalah &2 jam, walaupun rentang irama sirkadian untuk orang

yang berbeda beragam dari 34%'5 jam. 6ontoh dari irama sirkadian dapat dilihat pada gambar

3%4

$anusia memiliki jam biologis serupa untuk banyak "ungsi tubuh lain, berkisar dari ekspresi

gen hingga proses "isiologik misalkan regulasi suhu hingga perilaku. Jam biologisnya

kelihatannya merupakan ciri umum organisme eukariotik, dan bukti pertama kita mengenai

irama biologis. Jam biologis induk yang ber"ungsi sebagai pemacu untuk irama sirkadian

tubuh adalah nukleus suprakiasmatikus +S6!.3%7

$ediator yang paling penting dalam irama sirkadian adalah melatonin. $elatonin adalah

suatu hormon yang disekresi oleh kelenjar pineal. $elatonin disintesis dari serotonin oleh

dua en8im yaitu !%asetiltrans"erase +!A0 dan hidroksi%indol%#%metiltrans"erase +HI#$0.

Lingkungan yang gelap mengakti*asi sekresi melatonin dan sebaliknya cahaya menghambat

sekresi tersebut. Sinyal cahaya disampaikan ke kelenjar pineal melalui jalur sara". Jalur ini

berjalan melalui osilator sirkadian di hipotalamus, menuruni medula spinalis dan melalui

ganglion ser*ikal superior menuju kelenjar pineal.2

(elepasan norepine"rin ke pinealosit yang diinduksi oleh gelap mengakti*asi reseptor 9%

adrenergik yang berhubungan dengan akti*itas cA$( +"."li" adenosine monophosphate dan

akti*itas !A0. Akti*asi sinaps simpatik 9%adrenergik ini menstimulasi sekresi melatonin.

Sekresi melatonin nokturnal menyebabkan rasa kantuk, penurunan suhu inti tubuh dan denyut

jantung, serta peningkatan pelepasan prolaktin. $elatonin telah terbukti berperan dalam

*ariasi musiman terhadap "ertilitas pada daerah dengan perbedaan nyata pada lamanya siang

hari, seperti di Artik dan Skandina*ia, yang lamanya siang hari di musim panas dan malam

hari di musim dingin dapat mencapai &: jam. onsentrasi melatonin berada pada kadar

tertinggi dan rerata konsepsi terendah selama bulan%bulan dengan malam terpanjang. 0empat

2


3/11


kerja melatonin tampaknya berada di S6! di hipotalamus. Di tempat ini, melatonin

menghambat akti*itas metabolik.2

Faktor-faktor yang Mempengaruhi

;aktor%"aktor yang mempengaruhi irama sirkadian ada dua, yaitu endogen dan eksogen.

;aktor endogen di sini ialah nukleus suprakiasmatikus. !ukleus suprakiasmatikus +S6!

merupakan pemacu dominan untuk berbagai irama sirkadian dalam tubuh. !ukleus ini terdiri

dari sekelompok badan sel sara" di hipotalamus di atas kiasma optik, titik di mana bagian dari

serat sara" masing%masing mata menyilang ke belahan otak yang berlawanan +supra artinya

di atas/, kiasma artinya persilangan/. S6! ini merupakan jam biologis yang terletak dalam

sebuah bagian kecil di hipotalamus yang berbentuk seperti tetes air yang isinya berupa

kumpulan sel. Jalur sara" dari reseptor%reseptor khusus yang terletak di belakang mata

mengantarkan in"ormasi ke S6! dan memungkinkan S6! merespons perubahan cahaya atau

kegelapan sekitar. S6! kemudian mengirimkan pesan yang membuat otak dan tubuh kita

beradaptasi dengan perubahan%perubahan ini. Jam%jam biologis lain juga muncul, terpisah

satu sama lain di seluruh tubuh, dan beberapa dapat bekerja secara mandiri, terlepas dari

S6!. 0etapi, untuk kebanyakkan ritme sirkadian, S6! bisa dianggap sebagai pengatur

terbaik. Lepas muatan spontan neuron%neuron S6! yang berirama berperan besar dalam

menentukan banyak irama harian inheren tubuh. S6! hipotalamus bekerja sebagai

pa"emaker neural pusat sistem waktu sirkadian pada mamalia.3,',<

S6! mengatur "luktuasi tingkat hormon dan cairan neurotransmitter, dan kemudian keduanya

menyediakan umpan%balik yang mempengaruhi kerja dan "ungsi S6!. 6ontohnya, malam

hari, salah satu hormon yang dikendalikan oleh S6!, melatonin, dilepaskan oleh kelenjar

pineal yang terletak di bagian dalam otak. etika kita tidur di ruang yang gelap, kadar

melatonin kita akan turun. $elatonin ini diduga memainkan peran untuk menjaga waktu

biologis yang sesuai dengan siklus terang%gelap.<

(ara ilmuwan telah berhasil mengungkap mekanisme molekular yang mendasari osilasi

sirkadian S6!. =en%gen spesi"ik di dalam neuron S6! yang akti" sendiri memicu

serangkaian proses yang menyebabkan terbentuknya protein jam di sitosil yang mengelilingi

nukleus. Seiring dengan berjalannya hari, protein%protein jam ini terus menumpuk, akhirnya

mencapai jumlah kritis, saat protein tersebut diangkut ke dalam nukleus. Di sini protein%

protein tersebut menghambat proses genetik yang menyebabkan produksinya. adar protein

secara perlahan menurun karena mengalami penguraian di dalam nukleus sehingga pengaruh

3


4/11


inhibitoriknya pada perangkat genetik protein jam berkurang. arena tidak lagi dihambat

maka gen%gen ini kembali akti" untuk meproduksi protein jam dan siklus kembali berulang.

$asing%masing siklus berlangsung selama satu hari. adar protein%protein jam yang

ber"luktuasi menyebabkan perubahan siklik sinyal keluar dari S6!, yang pada gilirannya

menyebabkan perubahan siklik organ%organ e"ektor sepanjang hari. Salah satu contoh adalah

*ariasi diurnal sekresi kortisol. arena itu, irama sirkadian berkaitan dengan "luktuasi protein

jam, yang menggunakan lengkung umpan balik untuk mengontrol produksinya sendiri.

Dengan cara ini, penentuan waktu internal adalah mekanisme otomatis yang inheren dalam

susunan genetik neuron%neuron S6!.3

0anpa pengaruh dari luar, jam biologis ini umumnya melakukan siklus sedikit lebih lambat

daripada siklus lingkungan yang &' jam. S6! membentuk siklus yang rerata berlangsung

sekitar &2 jam. Siklus ini konsisten untuk orang yang bersangkutan tetapi agak ber*ariasi di

antara orang. Jika jam induk)utama ini tidak secara terus%menerus mengikuti dunia luar maka

irama sirkadian tubuh akan secara progresi" keluar dari sinkronisasi dengan siklus terang

+periode akti*itas dan gelap +periode istirahat. arena itu, S6! harus disetel ulang setiap

hari oleh petunjuk lingkungan sehingga irama biologis sinkron dengan tingkat akti*itas yang

dipengaruhi oleh lingkungan sekitar.3

Selain "aktor endogen yang mempengaruhi irama sirkadian, terdapat pula "aktor dari luar,

yaitu "aktor eksogen. ;aktor eksogen ini terdiri dari berbagai macam, seperti rotasi bumi,

"aktor iluminasi cahaya, musim, "aktor suhu, makan, dan isyarat ) petunjuk waktu dan jadwal

kegiatan.5

6ahaya terang diyakini sebagai 8eitgeber yang paling penting. (ara ilmuwan mempercayai

bahwa sinar matahari dapat menghasilkan intensitas >3::.::: l? yang jika dibandingkan

dengan cahaya lampu ruangan, hanya 2:: l? atau kurang. Sebuah pancaran cahaya yang

diberikan terhadap organisme dalam kondisi yang konstan tanpa pengaruh waktu dengan

segera mengatur ulang waktu dengan jumlah yang bergantung pada waktu dimana ia

diberikan. /a"emaker sirkadian ber"ungsi sebagai jam karena periode endogennya

disesuaikan terhadap periode eksternal &' jam melalui pergantian "ase induksi sinar yang

mengatur ulang getaran pa"emaker . Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, in"ormasi

sinar mencapai S6! melalui 1H0 +jalur monosinaptik dari sel%sel ganglion retina menuju

S6! dan melalui jalur kedua yang dinamakan =H0. In"ormasi ini kemudian ditransmisikan

menuju kelenjar pineal untuk meregulasi sekresi melatonin. 0entu saja, pajanan cahaya

4


5/11


terang, suatu saat, tidak cukup dalam lingkungan yang diluar kendali, dan oleh karena itu,

pengaruh sosial yang berperan melalui irama tidur%jaga dapat menjadi sangat penting.5

$usim juga berpengaruh pada irama sirkadian. $isalnya, pada negara yang memiliki empat

musim, pada musim panas, matahari bersinar jauh lebih lama dibandingkan pada musim

dingin.

(emberian makan atau pola makan pada saat yang sama setiap hari akan menggerakkan

beberapa respon rutin pada organisme, berupa perubahan dalam le*el akti*itas dan suhu

tubuh.5

0emperatur telah dibuktikkan mempengaruhi irama sirkadian pada beberapa spesies dan juga

telah dibuktikkan kurang e"ekti" pada beberapa spesies. (engaruh tersebut bukanlah pengaruh

langsung terhadap struktur%struktur sirkadian tetapi kemungkinan berupa pengaruh tidak

langsung melalui pengaruh temperatur lingkungan terhadap keadaan terangsang organisme,

paparan cahaya, dan le*el akti*itas.5

0emperatur tubuh aktual ditentukan melalui produksi panas dan kehilangan panas.

ehilangan panas terjadi melalui kulit, organ terbesar manusia. $asa laten permulaan tidur

berhubungan baik dengan jumlah hilangnya panas sebelum tidur dan dicirikan oleh

penyebaran panas dari dalam ke peri"er tubuh.5

Le*el akti*itas telah ditunjukkan terhadap pergantian "ase menstimulasi pada binatang.

ebanyakan dari percobaan ini dilakukan pada hamster dalam percobaan lari dalam roda.5

Isyarat)petunjuk waktu dan jadwal kegiatan juga berpengaruh pada irama sirkadian. $isalnya

di Indonesia, pada bulan puasa, umat muslim pola bangun tidur nya akan berubah, dimana

ada bunyi gendang dan lain sebagainya isyarat ) petunjuk waktu sahur. Hal ini menyebabkan

pola tidur jaga seseorang berubah dimana mereka harus bangun jauh lebih pagi daripada hari%

hari biasanya.

Jenis-enis Irama Sirkadian

Salah satu ritme sirkadian yang paling banyak diketahui adalah siklus terjaga%tidur +sleep%

wake cycle, tapi sebetulnya terdapat ratusan ritme sirkadian lainnya yang mempengaruhi

"isiologis dan kinerja seseorang.<

5


6/11


0erjaga%tidur merupakan ritme siklik, memperlihatkan ritme sirkadian yang serupa dengan

ritme untuk suhu tubuh, pelepasan hormon +yaitu hormone pertumbuhan, melatonin, dan

kortisol, ekskresi urin, dan bahkan akti*itas en8im hepar. Siklus ini dimodulasi oleh siklus

terang%gelap yang memperngaruhi jam dalam manusia, yang tampaknya, berjalan dalam

siklus &2%jam jika tidak dipengaruhi oleh petunjuk luar.@ 0idur bagi bayi baru lahir amat

berbeda dengan orang dewasa. ayi yang berusia di bawah enam bulan menghabiskan 2:

persen waktu tidurnya dalam tahap 1B$ +rapid%eye%mo*ement akti", sedangkan pada orang

dewasa hanya &: persen. Sejak awal tidur, bayi langsung memasuki tahap 1B$ akti".

erbeda dengan orang dewasa yang umumnya tidak langsung masuk tahap 1B$ sampai

setelah @: menit dalam satu siklus tidur. 0ahap 1B$ lebih sering muncul pada siklus tidur

bayi dan menghasilkan tidur yang lebih pendek. Sampai menginjak usia enam bulan, pola

1B$ tenang/ +juga dikenal tidur tenang atau indeterminan pada bayi masih tidak bisa

disamakan dengan empat jenis pola BB= +electroencephalographic yang biasa muncul pada

pola orang dewasa.3: (ro"il usia yang berbeda ada untuk tidur 1B$. Jumlah tidur 1B$ turun

tajam pada tahun kelahiran pertama dengan berkembangnya siklus 1B$%!1B$. (ada usia

sekolah, tidur terjadi sekitar 3: jam sehari, 35,2C tidur 1B$ dengan sisa waktu tidur relati"

konstan. (ada usia remaja tidur terjadi sekitar 5,2 jam sehari, dan &:C tidur 1B$. Selain itu

saat dewasa muda, tidur hanya terjadi sekitar


7/11


Struktur !erperan

Struktur yang berperan dalam irama tidur%jaga adalah "ormasio retikularis, nukleus raphe, dan

lokus seruleus.

;ormasio retikularis merupakan suatu anyaman neuron%neuron yang bercabang dan saling

berhubungan, meluas di seluruh batang otak dan masuk ke dalam talamus. Jaringan ini

menerima dan mengintegrasikan semua masukan sinaptik sensorik yang datang. !euron ini

mencakup jaras asenden dan desenden, yang beberapa di antaranya berkumpul membentuk

pusat yang mengontrol re"leks menelan, muntah, serta re"leks pernapasan dan kardio*askular.

Serat%serat asendens yang berasal dari "ormasio retikularis membawa sinyal ke atas untuk

membangunkan dan mengakti"kan korteks serebri. Serat%serat ini membentuk sistem

pengakti" retikular +reti"ular a"tiatin s.stem' $ , yang mengontrol derajat keseluruhan

kewaspadaan korteks dan penting dalam kemampuan untuk mengarahkan perhatian.

Sebaliknya, syarat%syarat desendens dari korteks, terutama daerah motoriknya, mengakti"kan

1AS. Entuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.3,3&,37

=ambar 3. eti"ular $"tiatin .stem.33

;ormasio retikularis juga sangat

penting untuk keadaan

terjaga dan

diperlukan untuk

mem"okuskan

perhatian. ;ungsi

"ormasio

retikularis

sangat penting untuk

kehidupan. Dalam

keadaan terjaga,

berbagai neuron di

"ormasio retikularis mengirim

in"ormasi ke area yang lebih tinggi untuk

mempertahankan keadaan terjaga dan siaga. !euron ini serta proyeksinya adalah bagian dari

7


8/11


kelompok "ungsional sel, bukan kelompok anatomis sel, yaitu 1AS. 1AS mempertahankan

keadaann terjaga, perhatian, dan konsentrasi. 1AS distimulasi oleh semua input sensorik,

termasuk stimulus nyeri.3&

(roses tidur juga berada di bawah kontrol "ormasio retikularis. Seperti keadaan terjaga, tidur

adalah proses akti". (roses tidur terjadi apabila pusat tertentu di batang otak mengirim sinyal

inhibisi ke neuron di sepanjang 1AS. Sinyal inhibisi ini tampak disebabkan oleh pelepasan

neurotransmitter serotonin oleh sel "ormasio retikularis, Serotonin menghambat stimulasi

1AS, yang secara temporer mengkahiri perilaku yang disadari. adar serotonin di otak

akhirnya turun, dan indi*idu tersebut bangun. 0idur dan terjaga biasanya mengikuti pola

siklik kecuali pola tersebut dihambat, diubah, atau diinterupsi.3&

!ukleus raphe dan sistem serotonin. Di bagian tengah pons dan medulla terdapat beberapa

nukleus tipis yang disebut nukleus raphe. ebanyakan neuron dalam nukleus%nukleus ini

menghasilkan serotonin. $ereka mengirimkan serat%serat ke diense"alon dan sedikit serat ke

korteks serebri- dan masih banyak lagi serat%serat desendens ke sumsum tulang belakang.

Serotonin yang disekresikan di ujung syara" sumsum tulang belakang memiliki kemampuan

untuk menekan rasa nyeri. Serotonin yang dikeluarkan di diense"alon dan serebrum hampir

dengan pasti memiliki peran yang esensial dalam menginhibisi untuk membantu terjadinya

tidur normal atau tidur tenang. Entuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar &. (ada

gambar &, nukleus raphe bersama dengan neuron%neuron yang lain mengirimkan sinyal

kontrol naik ke diense"alon dan cerebrum, dan turun ke sumsum tulang belakang.32

Lokus seruleus dan sistem norepine"rin. Lokus seruleus adalah area kecil yang terletak

bilateral dan di sebelah posterior pada sambugan antara pons dengan mesense"alon. Lokus

seroleus ini yang memicu timbulnya emosi. Jaras asendens ke talamus dan hipotalamus dan

berbagai korteks. Jaras desendens ke serebelum dan medulla spinalis. Serat sara" dari area ini

menyebar ke seluruh otak, dan mensekresikan norepine"rin. !orepine"rin umumnya

merangsang otak untuk melakukan peningkatkan akti*itas. !amun demikian, norepine"rin

memiliki e"ek inhibisi pada beberapa area otak akibat adanya reseptor%reseptor inhibitor pada

beberapa sinapsis neuronal tertentu. Sistem ini kemungkinan memainkan peran penting

dalam menyebabkan seseorang bermimpi, yang mengarahkan pada tipe tidur yang bernama

rapid e.e moement + )M sleep. Selain itu, diduga jika kekurangan norepine"rin dapat

menyebabkan seseorang depresi, dan jika kelebihan akan terjadi stress. 32

8


9/11


=ambar &. eberapa (usat di atang #tak dimana !euron%neuron $ensekekresikan

Substansi 0ransmitter yang erbeda.32

Mekanisme Hubungan Jet Lag dengan Irama Sirkadian

Lebih dari 4: juta penduduk mengalami perjalan udara transmeridian setiap tahunnya, yang

sering dihubungkan dengan tidur siang berlebihan, insomnia awita tidur dan bangun tidur

sering, terutama pada setengah malam pertama. Sindroma perubahan 8ona waktu cepat atau

yang lebih dikenal dengan jet lag, terjadi ketika seseorang melakukan perjalanan

transmeridian melewati berbagai 8ona waktu. 1asa tidak enak di gastrointestinal sering

terjadi. Sindroma ini transien, tipikal berlangsung & sampai 3' hari tergantung pada jumlah

8ona waktu yang dilalui, arah perjalanan dan "ase dan usia orang yang berpergian yang

mengganti kapasitas. #rang yang berpergian yang menghabiskan waktu di luar rumah

beradaptasi lebih cepat dibandingkan yang berada dalam ruang hotel, yang diduga akibat

pemajanan cahaya ringan +di luar ruangan.',5

9


10/11


arena bumi berotasi pada porosnya setiap &' jam, bumi dibagi menjadi &' jam 8ona waktu,

masing%masing dengan 32 meridian. arena itu, seseorang mengalami perubahan dalam

siklus terang%gelap dan ritme berakti*itas%istirahat dengan tujuan untuk menyesuaikan 8ona

waktu yang baru. Akibat yang menyusul meliputi kesulitan menmulai atau mempertahankan

tidur, rasa mengantuk berlebihan sepanjang hari, berkurangnya kesiagaan dan kinerja kerja

sepanjang hari, rasa tidak enak di gastrointestinal, dan mani"estasi psikosomatik lainnya. ',5

0anpa pengaruh dari luar, jam biologis umumnya melakukan siklus sedikit lebih lambat

daripada siklus lingkungan yang &' jam. S6! membentuk siklus yang rerata berlangsung

sekitar &2 jam. Siklus ini konsisten untuk orang yang bersangkutan tetapi agak ber*ariasi di

antara orang. Jika jam induk)utama ini tidak secara terus%menerus mengikuti dunia luar maka

irama sirkadian tubuh akan secara progresi" keluar dari sinkronisasi dengan siklus terang

+periode akti*itas dan gelap +periode istirahat. arena itu, S6! harus disetel ulang setiap

hari oleh petunjuk lingkungan sehingga irama biologis sinkron dengan tingkat akti*itas yang

dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. B"ek tidak dipertahankannya rele*ansi jam internal

dengan lingkungan sangat dikenal oleh orang yang mengalami jet lag ketika irama inheren

mereka tidak sama dengan sinyal eksternal. S6! bekerja sama dengan kelenjar pineal dan

produk hormonnya melatonin mensinkronkan berbagai irama sirkadian dengan siklus siang

malam &' jam.3

0erdapat sedikit pertentangan dalam keuntungan penggunaan terapi cahaya dalam menterapi

situasi jet lag ini, namun telah dipertimbangkan bahwa terapi ini aman dan berpotensial

membantu. 0erapi ini adalah dengan pemberian dengan &:::%2::: l? selama tiga jam di pagi

hari untuk tiga hari setelah sampai pada tujuan perjalanan.5

Penutup

Irama sirkadian adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pola hidup organisme

setiap hari, suatu siklus "isiologis dengan "rekuensi sekitar &2 jam. 0erdapat "aktor endogen

+S6! dan eksogen +cahaya, musim, dll yang mempengaruhi irama sirkadian tersebut. Jenis%

jenis irama sirkadian ada tigam yaitu irama tidur%jaga, irama urin, dan irama suhu tubuh.

Irama sirkadian ini juga berberda pada bayi dan orang dewasa. Struktur yang berperan dalam

irama sirkadian adalah "ormasio retikularis, nukleus raphe, dan locus seroleus. Jet lag dapat

terjadi karena tidak dipertahankannya rele*ansi jam internal dengan lingkungan sehingga

irama inheren tidak sama dengan sinyal eksternal.

10


11/11


"aftar Pustaka

3. Sherwood L. ;isiologi manusiaF dari sel ke sistem. Bdisi keenam. JakartaF B=6- &:33.

h.353,

pbl analisa hubungan jet lag dengan irama sirkadian

Documents