TINJAUAN PUSTAKA II.1. STROKE
II.1.3. Klasifikasi Stroke
II.1.5.1. Stroke Iskemik
Secara umum daerah regional otak yang iskemik terdiri dari bagian inti (core) dengan tingkat iskemia terberat dan berlokasi di sentral. Daerah ini akan menjadi nekrotik da|am waktu singkat jika tidak ada reperfusi. Di Iuar daerah core iskemik terdapat daerah penumbra iskemik. Sel sel otak dan jaringan pendukungnya belum mati akan tetapi sangat berkurang fungsi fungsinya dan menyebabkan juga defIsit neurologis. Tingkat iskemiknya makin ke perifer makin ringan. Daerah penumbra iskemik inilah yang menjadi sasaran terapi stroke iskemik akut supaya dapat direperfusi dan sel-sel otak berfungsi kembali. Reversibilitas tergantung pada faktor waktu
dan jika tidak terjadi reperfusi, daerah penumbra dapat berangsur-angsur mengalami kematian. (Misbach, 2007)
Iskemik otak dapat bersifat fokal atau global. Terdapat perbedaan etiologi keduanya. Pada iskemik global, aliran otak secara keseluruhan menurun akibat tekanan perfusi, misalnya karena syok irreversible akibat henti jantung, perdarahan sistemik yang masif, fibrilasi atrial berat, dan lain-lain. Sedangkan iskemik fokal terjadi akibat menurunnya tekanan perfusi otak regional. Keadaan ini disebabkan oleh sumbatan atau tertutupnya aliran darah sebagian atau seluruh lumen pembuluh darah otak.
Penyebabnya antara lain: (Kanyal, 2015)
A- Perubahan patologi pada dinding arteri pembuluh darah otak menyebabkan trombosis yang diawali oleh proses aterosklerosis di tempat tersebut. Selain itu proses pada arteriole karena vaskulitis atau lipohialinosis dapat menyebabkan stroke iskemik karena infark lakunar.
B- Perubahan akibat proses hemodinamik disebabkan oleh tekanan perfusi sangat menurun karena sumbatan di bagian proksimal pembuluh arteri seperti sumbatan arteri karotis atau vertebro-basilar.
C- Perubahan akibat perubahan sifat darah misalnya: anemia sickle cell, leukemia akut, polisitemia, hemoglobinopati dan makroglobulinemia.
D- Sumbatan pembuluh akibat emboli daerah proksimal misalnya:
trombosis arteri-arteri, emboli jantung, dan lain-lain.
Sebagai akibat penutupan aliran darah ke bagian otak tertentu, maka terjadi serangkaian proses patologik pada daerah iskemik. Perubahan ini dimulai di tingkat seluler, berupa perubahan fungsi dan struktural sel yang diikuti kerusakan pada fungsi utama serta integritas fisik dari susunan sel, selanjutnya akan berakhir dengan kematian neuron.
Iskemia dapat dibagi lagi menjadi tiga mekanisme yang berbeda:
trombosis, emboli, dan penurunan perfusi sistemik. (Kanyal, 2015) 1. Trombosis
Trombosis mengacu pada obstruksi aliran darah karena proses oklusi lokal dalam satu atau lebih pembuluh darah. Lumen pembuluh darah yang menyempit atau tersumbat oleh perubahan dalam dinding pembuluh darah disertai pembentukan bekuan. Jenis yang paling umum dari patologi vaskuler adalah aterosklerosis, dimana jaringan fibrous dan otot tumbuh terlalu cepat pada subintima dan materi lemak membentuk plak yang dapat menganggu pada lumen. Selanjutnya, platelet atau trombosit menempel ke celah-celah plak dan membentuk yang berfungsi sebagai nidus untuk pengendapan fibrin, trombin dan clot.
2. Emboli
Pada emboli, materi terbentuk di tempat lain dalam sistem vaskular pada arteri dan memblok aliran darah. Penyumbatan bisa bersifat sementara atau dapat bertahan selama berjam-jam atau berhari-hari sebelum berpindah ke area yang lebih distal. Berbeda
dengan trombosis, blok emboli lumen tidak disebabkan oleh proses lokal yang berasal dari arteri yang tersumbat. Materi yang muncul proksimal, paling sering dari jantung, dari arteri utama seperti aorta, arteri karotis, dan arteri vertebralis dan dari vena sistemik.
3. Penurunan Perfusi Sistemik
Dalam penurunan perfusi sistemik, berkurangnya aliran ke jaringan otak disebabkan oleh tekanan perfusi sistemik yang rendah.
Penyebab paling umum adalah kegagalan pompa jantung (paling sering karena infark miokard atau aritmia) dan hipostensi sistemik (karena kehilangan darah atau hipovolemia). Dalam kasus tersebut, berkurangnya perfusi adalah lebih daripada trombosis lokal atau emboli dan mempengaruhi otak secara difus dan bilateral.
Pada iskemia otak yang luas tampak daerah yang tidak homogen akibat perbedaan tingkat iskema, yang terdiri dari 3 lapisan (area) yang berbeda: (Maas, 2009)
A. Lapisan inti yang sangat iskemik (ischemic-core) terlihat sangat pucat karena CBF (Cerebral Blood Flow)-nya paling rendah.
Tampak degenerasi neuron, pelebaran pembuluh darah tanpa aliran darah. Kadar asam laktat di daerah ini tinggi dengan tekanan parsial oksigen (PO2)yang rendah. Daerah ini akan mengalami nekrosis.
B. Daerah di sekitar ischemic-core yang CBF-nya juga rendah, tetapi masih lebih tinggi daripada di ischemic-core. Walaupun
sel-sel neuron tidak sampai mati, fungsi sel terhenti, dan menjadi functional paralysis. Pada daerah ini PO2 rendah, tekanan parsial karbondioksida (PCO2) tinggi dan asam laktat meningkat. Tentu saja terdapat kerusakan neuron dalam berbagai tingkat, edema jaringan akibat bendungan dengan dilatasi pembuluh darah dan jaringan berwarna pucat. Astrup menyebutnya sebagai ischemic penumbra. Daerah ini masih mungkin diselamatkan dengan resusitasi dan manajemen yang tepat.
C. Daerah di sekeliling penumbra tampak berwarna kemerahan dan edema. Pembuluh darah mengalami dilatasi maksimal, PCO2 dan PO2 tinggi dan kolateral maksimal. Pada daerah ini CBF sangat meninggi sehingga disebut sebagai daerah dengan perfusi berlebihan (luxury perfusion).
Konsep penumbra iskemia merupakan sandaran dasar pengobatan stroke, karena merupakan manifestasi terdapatnya struktur selular neuron yang masih hidup dan mungkin masih reversibel apabila dilakukan pengobatan yang cepat. Usaha pemulihan daerah penumbra dilakukan dengan reperfusi yang harus tepat waktunya supaya aliran darah kembali ke daerah iskemia tidak terlambat, sehingga neuron penumbra tidak mengalami nekrosis. (Maas MB, 2009)
Iskemik otak mengakibatkan perubahan dari sel neuron otak secara bertahap, yaitu (Sjahrir, 2003) :
Tahap 1 :
a. Penurunan aliran darah. Cerebral Blood Flow (CBF) normala adalah 50 ml/300 gr otak/menit. Jika Iairan darah 20 ml/100 gr/menit, gambaran aktivitas elektroensefalogram (EEG) akan terganggu. Cerebral Metabolic Rate for Oxygen (CMRO2) mulai turun jika CBF turun dibawah 20 ml/100 gr/menit. Sel membran dan fungsi sel akan terganggu sangat parah bila CBF turun dibawah 10 ml/100 gr/menit.
b. Pengurangan 02. Cerebral Metabolic Rate for Oxygen normal adalah 3,5 cc/100 gr otak/menit. Keadaan hipoksia akan mengakibatkan produksi molekul oksigen tanpa pasangan elektron. Keadaan ini disebut oxygen-free radicals. Radikal bebas ini menyebabkan oksidasi asam Iemak dalam organella sel dan plasma yang mengakibatkan disfungsi sel.
c. Kegagalan energi. Otak hanya menggunakan glukosa sebagai substrat dasar metabolismenya. Metabolisme glukosa menghasilkan adenosin triphospate (ATP) dari adenosin diphospate (ADP). Suplai produksi ATP yang konstan penting untuk mempertahankan integritas neuron dan untuk mempertahankan ion kalsium dan natrium (kation ekstraseluler yang utama) di luar sel dan kation intraseluler (kalium) di dalam sel. Produksi ATP sangat efisien dengan adanya O2. Otak normal membutuhkan 500 cc O2 den 75-100 mg glukosa tiap menitnya,
total 125 gram glukosa tiap harinya. Jika suplai O2 berkurang (hipoksia), proses glikolisis anaerob akan terjadi dalam pembentukan ATP dan laktat sehingga akhirnya produksi energi menjadi kecil dan terjadi penumpukan asam laktat, baik di dalam sel saraf maupun di luar sel saraf (lactic acidosis). Akibatnya fungsi metabolisme sel saraf terganggu.
d. Terminal depolarisasi dan kegagalan hemostasis ion. Jika neuron iskemik, terjadi beberapa perubahan kimiawi yang berpotensi dan memacu peningkatan kematian sel, kalium akan bergerak pindah menembus el membran ke ekstraseluler, dan kalsium akan bergerak ke dalam sel. Pada keadaan normal, selmembran mampu mengontrol keseimbangan ion intra dan ekstra sel.
Tahap 2
a. Eksitoksitas dan kegagalan hemostasis ion. Pada keadaan iskemik, aktivitas neurotransmitter eksitatori (glutamat, aspartat, asam kainat) meninggi di daerah iskemik tersebut. Keadaan hipoksia, hipoglikemia dan iskemik berkontribusi dalam menurunkan energi dan meninggikan pelepasan glutamat dan penurunan uptake glutamat. Peninggian pelepasan glutamat berakibat neuron Iebih peka untuk rusak karena sifat toksik glutamat mengakibatkan kematian sel.
b. Spreading depression. Derajat keparahan iskemik yang disebabkan blokade arteri bervariasi dalam zona yang berbeda
di daerah yang disuplai oleh arteri tersebut. Pada pusat zona tersebut aliran darah sangat rendah (0-10 ml/ 100 gr/ menit) dan kerusakan iskemik sangat parah sehingga dapat menyebabkan nekrosis. Proses ini disebut core of infarct. Di daerah pinggir zona tersebut aliran darah agak Iebih besar , sekitar 10-20 ml/ 100 gr/
menit karena adanya aliran kolateral sekitarnya, sehingga menyebabkan kegagalan elektrik tanpa disertai kematian sel permanen. Daerah ini disebut iskemik penumbra, keadaan antara hidup dan mati, sel neuron keadaan paralisis/disfungsi menunggu aliran darah oksigen yangadekuat untuk suatu restorasi. Di sebelah luar daerah penumbra aéa daerah yang disebut oligemia.
Tahap 3 : Inflamasi
Respon inflamatorik pada stroke iskemik akut mempunyai pengaruh buruk yang memperberat bagi perkembangan infark serebri. Berbagai penelitian menunjukkan adanya perubahan kadar sitokin pada penderita stroke iskemik akut. Mikroglia merupakan makrofag serebral yang merupakan sumber sitokin utama di serebral. Sitokin adalah mediator peptida molekuler, merupakan protein atau glikoprotein yang dikeluarkan oleh suatu sel dan mempengaruhi sel lain dalam suatu proses inflamasi, contohnya limfokin dan interieukin (IL-1 beta, lL-6, IL-8, TNF-α) yang merupakan sitokin pro-inflamatorik. Adanya IL-8 tersebut
merupakan diskriminator terkuat yang membedakan kasus stroke dengan non stroke. Produksi Sitokin yang berlebih mengakibatkan pulgging mikrovaskuler serebral dan pelepasan mediator vasokonstruktif endothelin sehingga memperberat penurunan aliran darah, juga mengakibatkan eksaserbasi kerusakan blood brain barier dan parenkim melalui pelepasan enzim hidrolitik, proteolitik dan produksi radikal bebas yang akan menambah neuron yang mati.
Tahap 4 : Apoptosis