Penjalaran Sinyal Nyeri ke
dalam Sistem Saraf Pusat
Sekalipun semua reseptor nyeri merupakan ujung serabut
saraf bebas, dalam menjalarkan sinyal rasa nyeri ke system saraf pusat
ujung-ujung serabut ini menggunakan dua jaras yang terpisah. Kedua jaras ini
terutam berhubungan dengan dua tipe rasa nyeri yakni jaras nyeri tajam-cepat
dan jaras rasa nyeri lambat-kronik.
Sinyal nyeri tajam yang cepat dirangsang oleh stimuli
mekanik atau suhu. Sinyal ini dijalarkan melalaui saraf perifer ke medula
spinalis oleh serabut-serabut kecil tipe Aδ pada kecepatan penjalaran antara 6
– 30 m/s. Sebaliknya tiper rasa nyeri lambat dirangsang terutama oleh stimuli
nyeri tipe kimiawi tetapi kadang juga oleh stimuli mekanik dan suhu yang
menetap. Nyeri lambat kronik ini dijalarkan ke medula spinalis oleh serabut
tipe C dengan kecepatan penjalaran antara 0,5 – 2 m/s.
Karena sistem persarafan rasa nyeri ini bersifat
rangkap, maka stimulus rasa nyeri hebat yang tiba-tiba menimbulkan sensasi
nyeri yang sifatnya ‘rangkap’: rasa nyeri tajam yang dijalarkan ke otak oleh
jaras serabut Aδ diikuti oleh sedetik atau lebih rasa nyeri lambat yang
dijalarkan oleh jaras serabut C. Rasa nyeri tajam dengan cepat akan memberitahu
pasien adanya suatu kerusakan sehingga membuat pasien segera bereaksi
memindahkan dirinya dari stimulus tadi. Rasa nyeri lambat cenderung meningkat
dari waktu ke waktu. Sensasi ini akan mengakibatkan rasa nyeri yang tak
tertahankan yang sifatnya terus-menerus meredakan penyebab rasa nyeri.
Sewaktu memasuki medula spinalis dari radiks spinalis
dorsalis, serabut rasa nyeri berakhir pada neuron-neuron penyiar sinyal di
kornu dorsalis. Di sini, terdapat dua sistem untuk mengolah sinyal-sinyal rasa
nyeri pada jalurnya ke otak.
Traktus Neospinotalamikus
untuk Rasa Nyeri Cepat
Serabut rasa nyeri cepat tipe Aδ terutam dilalui oleh
rasa nyeri mekanik dan nyeri suhu akut. Serabut ini berakhir pada lamina I
(lamina marginalis) pada kornu dorsalis dan merangsang neuron pengantar kedua
dari traktus neospinotalamikus. Neuron ini akan mengirimkan sinyal ke serabut
panjang yang terletak di dekat sisi lain medula spinalis dalam komisura
anterior dan selanjutnya berbelok naik ke otak dalam kolumna anterolateralis.
Beberapa serabut traktus neospinotalamikus berakhir di
daerah retikularis batang otak tetapi sebagian besar melewati semua jalur ke
talamus tanpa hambatan berakhir di kompleks ventro basal di sepanjang kolumna
dorsalis-traktus lemniskus medialis untuk sensasi raba. Ada beberapa serabut
yang berakhir di kelompok nuklear posterior. Dari daerah talamus ini, sinyal
akan dijalarkan ke daerah lain pada basal otak seperti juga ke korteks
somatosensorik.
Nyeri jenis cepat dan tajam dapat dialokasikan dengan
jauh lebih pasti di berbagai bagian tubuh daripada nyeri yang lambat dan
kronik. Namun, ketika hanya reseptor yang terangsang, tanpa stimulasi secara
bersamaan reseptor taktil, bahkan rasa nyeri cepat masih kurang bisa
dilokalisasikan, seringkali hanya dalam luas daerah perangsangan 10 sentimeter
atau lebih. Ternyata ketika reseptor taktil yang merangsang sistem lemniskus
medialis-kolumna dorsalis dirangsang bersamaan, lokasi nyeri dapat ditentukan
dengan pasti.
Diduga, glutamat merupakan substansi neurotransmitter
yang disekresikan medula spinalis pada ujung-ujung serabut nyeri saraf tipe Aδ.
Hal ini adalah salah satu dari sekitan banyak transmitter eksitasi yang banyak
digunakan dalam sistem saraf pusat, biasanya memiliki masa kerja yang
beralangsung hanya beberapa milidetik.
Traktus
Palespinotalamikus untuk menjalarkan nyeri lambat-kronik
Jaras paleospinotalamikus adalah sistem yang jauh lebih
tua dan menjalarkan rasa nyeri terutam dari serabut nyeri tipe C lambat-kronik
perifer walaupun jaras ini menjalarkan beberapa sinyal dari serabut tipe Aδ
juga. Dalam jaras ini, serabut-serabut perifer berakhir di dalam medula
spinalis hampir seluruhnya di lamina II dan III kornu dorsalis, yang
bersama-sama disebut substansia gelatinosa. Sebagian besar sinyal kkemudian
melewati satu atau lebih neuron serabut pendek tambahan di dalam kornu
dorsalisnya sebelum terutam memasuki lamina V juga di kornu dorsalis. Disini,
neuron-neuron terakhir dalam rangkaian merangsang akson-akson panjang yang
sebagain besar menyambungkan serabut-serabut dari jaras rasa nyeri-cepat yang
mula-mula melewati komisura anterior ke sisi berlawanan dari medula spinalis
kemudian naik ke otak dalam jaras anterolateral.
Ujung serabut nyeri tipe C yang memasuki medula spinalis
mungkin mengeluarkan transmitter glutamat dan transmitter substansi P.
Transmitter glutamat dbekerja secara ceapt dan hanya berlangsung beberapa
milidetik. Substansi Pdilepaskan jauh lebih lambat, mencapai pemekatan dalam
waktu beberapa detik atau bahkan beberapa menit. Kenyataannya, ada dugaan bahwa
sensasi nyeri “ganda” yang dirasakan seseorang setelah tusukan jarum dapat
menghasilkan sebagian dari kenyataan bahwa transmitter gluramat memberikan
sensasi nyeri lebih cepat sedangkan transmitter substansi P memberikan senssi
yang lebih lambat. Walaupun secara rinci masih belum diketahui, sepertinya
telah jelas bahwa glutamat berperan dalam menjalarkan rasa nyeri cepat ke dalam
sistem saraf pusat dan substansi P berhubungan dengan rasa nyeri lambat-kronik.
Jaras paleospintalamikus lambat-kronik berakhir secara
luas dalam batang otak dalam daerah berbayang yang besar. Hanya sepersepuluh
sampai seperempat serabut yang melewati seluruh jalur ke talamus. Namun
demikian, serabut-serabut ini kebanyakan berakhir di satu dari tiga berikut:
1.
Nukleus retikularis medula,
pons dan mesensefalons
2.
Area tektal dari mesensefalon
dalam sampai kolikuli superior dan inferior; atau
3.
Daerah periakueduktus
substansia grisea yang mengelilingi aqueduktus sylvii.
Daerah lebih rendah dari batang otak ini tampaknya penting untuk
merasakan rasa sakit dari nyeri.
Lokalisasi nyeri yang dijalarkan lewat jalur jaras
paleospinotalamikus bersifat buruk. Contohnya, jenis kronik-lambat dapat selalu
dilokalisasikan hanya pada bagian tubuh yang luas seperti untuk satu lengan
atau tungkai tetapi tidak untuk daerah yang lebih spesifik. Hal ini
dipertahankan oleh jaras dengan konektivitas difusi dan multisinaptik.
Jalur Nyeri di
Sistem Saraf Pusat
Jalur Asendens
Serat saraf C dan A-delta aferen yang menyalurkan
stimuli masuk kemedula spinalis diakar saraf dorsal. Serta-serat ini memisah
sewaktu masuk ke korda dan kemudian kembali menyatu di kornu dorsalis medula
spinalis. Daerah ini menerima, menyalurkan dan memproses impuls sensorik. Kornu
dorsalis medula spinalis dibagi menjadi lapisan-lapisan sel yang disebut
lamina. Dua dari lapisan ini(yakni laminaII dan III) yang disebut substansi
gelatinosa sangat penting dalam transmisi dan modulasi nyeri.
Dari kornu dorsalis, impuls nyeri dikirim keneuron
–neuron yang menyalurkan informasi kesisi berlawanan medula spinalis di
komisura anterior dan kemudian menyatu
ditraktus spinotalamikus anterolateralis, yang naik ketalamus dan struktur otak
lainnya. Dengan demikian, transmisi impuls nyeri dimedula spinalis bersifat kontaletaral
terhadap sisi tubuh tempat impuls tersebut berasal. Seperti adanya dua tipe
nyeri yang disalurkan oleh nosiseptor, juga tredapat dua jalur spinotalamikus
sejajar yang menyalurkan impuls-impuls ini keotak tarktus neospinotalamikus dan
traktus paleospinotalamikus.
Traktus neospinotalamikus adalah suatu sistem langsung
yang membawa informassi diskriminatif sensorik nyeri cepat dan akut dari
nosiseptor A-delta kedaerah talamus. Sistem ini akan berakhir di dalam nukleus
posterolateral ventaralis hipotalamus. Sebuah neuron ditalamus kemudian memproyeksikan
akson-aksonnya melalui bagian posterior kapsula interna untuk membawa impuls
nyeri kekorteks somatosensorik primer
girus pasca sentralis. Pola tersusun ini penting bagi apek sensorik
dikriminatif nyeri akut yang dirasakan yaitu lokasi, sifat dan intensitas
nyeri.
Traktus paleospinotalamikus yang menyalurkan impuls yang
dimulai dari nosiseptor tipe C lambat kronik, adalah suatu jalur multi sinaps
difus yang membawa impuls keformasio rettikularis batang otak sebelum berakhir
dinukleus parafasikularis dan nukleus intra laminar lain ditalamus,
hipotalamus, nukleus sistem limbik dan korteks otak depan. Karena impuls ini
bersifat lebih lambat maka nyeri yang ditimbulkan berkaitan dengan rasa panas,
pegal dan nyeri yang lokalisasinya samar. Sistem ini mempengaruhi ekspresi
nyeri dalam hal toleransi, perilaku, dan respon autonom simpatis. Sistem ini
sangat berperan pada nyeri kronik, dan memperentarai respon otonom terkait,
perilaku emosional dan penurunan ambang yang sering terjadi. Dengan demikian disebut
juga sebagai suatu sistem nosiseptor motivasional dan mempengaruhi.
Jalur descendes serat-serat aferen yang berjalan dari
korteks serebri kebawah kemudula spinalis dapat menghambat atau memodifikasi
rangsangan nyeri yang datang melalui mekanisme umpan balik yang melibatkan
substansia gelatinosa dan lapisan lainkornu dorsalis. Karenyanya jalur
descenden dapat memepengaruhi impuls nyeri ditingkat spinal. Satu jalur
descenden yang sangat penting terkait dengan sistem modulasi-nyeri dan
analgesik adalah jalur yang mencakup
tiga komponen berikut ini
- Bagian pertama adalah substansia grisea periakuaduktus dan substansia grisea periventrikel mesensefalon dan pons bagian atas yang mengelilingi akuaduktus sylvius.
- Neuron-neuron dari daerah 1 mengirim impuls kenukleus rafe magnus yang terletak dipons bagian bawah dan medula bagian atas dan nulkeus retikularis paragiagantoselularis demedula lateralis
- Impuls ditransmisikan dari nukleus di 2 Kebawah ke kolumna dorsalis medula spinalis kesuatu kompleks inhibitorik nyeri yang terletak di kornu dorsalis medula spinalis.
Zat-zat neuroregulator diduga dapat mempengaruhi masukan
sensorik kemedula spinalis. Neuroregulaor ini dikenal sebagai neurotansmiter.
Neurotansmiter adalah neurokimia yang menghambat atau merangsang aktivitas
dimembran pasca sinaps. Zat P, adalah suatu neuropeptida merupakan
neurotaransmiter spesifik nyeri yang tterdapat dalam kornu dorsalis, neuro
transmiter lain yang diduga berperan dalam transmisi nyeri adalah asetilkolin,
noreepinefrin, epinefrin, dopamin dan serotonin. Dua neuro transmiter yakni
serotonin( 5- dihidrositriptamin dan noreepinefrin diketahui terlibat dalam
inhibisi terhadap sinyal nyeri yang datang.
Fungsi Formasio Retikularis, Talamus dan Korteks Serebri
dalam apresisasi rasa nyeri
Pengangkatan secara
komplet area sensorik korteks serebri tak akan mengganggu kemampuan seekor
hewan untuk merasakan nyeri. Oleh karena itu, ada anggapan bahwa impuls nyeri
yang memasuk formasio retikularis batang otak yuang lebih rendah lainnya
menimbulkan persepsi nyeri yang disadari. Hal ini tak berarti korteks serebri
tidak berbuat apa-apa dalam mengartikan secara normal rasa nyeri, perangsangan
listrik yang dilakukan pada area korteks somatosensorik sudah dapat menyebabkan
seseorang merasakan rasa nyeri yang ringan pada sekitar 3 persen dari daerah
yang dirangsang. Namun, ada anggapan bahwa korteks berperan penting dalam
menginterpretasikan kualitas nyeri, meskipun persepsi nyeri secara prinsip
merupakan fungsi dari pusat-pusat yang lebih rendah.
Sistem Penekan Rasa Nyeri
Analgesia
dalam otak dan medula spinalis
Sistem analgesia terdiri atas tiga komponen utama:
1.
Area periakuaduktus grisea dan
periventrikular dari mesensefalon dan bagian atas pons yang mengelilingi
akuaduktus sylvii dan bagain ventrikel ketiga dan keempat. Neuron-neuron dari
daerah ini mengirimkan sinyal ke ...
2.
Nukleus rafe magnus yang
merupakan nukleus tipis di garis tengah yang terletak dibagian bawah pons dan
bagian atas medulla oblongata dan nukleus retikularis paragigantoselularis yang
terletak di sebelah lateral dari medulla. Dari nuklei ini, sinyal-sinyal urutan
kedua dijalarkan ke bawah kolumna dorsolateralis di medulla spinalis menuju
ke..
3.
Kompleks penghambat rasa nyeri
di dalam radiks dorsalis medulla spinalis. Pada tempat itu, sinyal analgesia
dapat menghambat sinyal rasa nyeri sebelum dipancarkan ke otak.
Perangsangan listrik yang dilakukan pada area
periakueduktal kelabu atau pada nukleus rafe magnus menekan banyak sinyal nyeri
hebat yang memasuki radiks dorsalis medulla spinalis. Juga perangsangan yang
dilakukan pada daerah-daerah otak yang lebih tinggi yang merangsang
periakuesuktal kelabu juga dapat menekan rasa nyeri. Beberapa daerah ini adalah
nuklei periventrikular dalam hipotalamus, terletak berdekatan dengan ventrikel
ketiga dan yang kurang penting yaitu berkas prosensefalon medial yang juga
terletak di hipotalamus.
Serabut-serabut yang berasal dari daerah itu mengirimkan
sinyal ke kornu medulla spinalis untuk menyekresi serotonin. serotonin
menyebabkan neuron-neuron lokal medulla spinalis untuk menyekresi enkefalin.
Enkefalin dianggap dapat menimbulkan baik hambatan presinaptik dan postsinaptik
pada serabut-serabut nyeri tipe C dan tipe Aδ yang bersinaps di kornu dorsalis.
Jadi, sistem analgesia ini dapat memblok sinyal nyeri
pada tempat masuknya ke medula spinalis. Sistem ini juga dapat memblok sebagian
besar refleks-refleks medula spinalis yang timbul akibat sinyal nyeri khususnya
refleks penarikan (withdrawal refleks).
Sistem Opium
Otak
Penyuntikkan morfin dalam jumlah yang sedikit ke dalam
nukleus periventrikular di sekitar ventrikel ketiga atau ke dalam area
periakueduktal kelabu batang otak menimbulkan perasaan analgesia yang hebat
sekali. Zat serupa morfin, terutama opiat, bekerja di banyak titik pada sistem
analgesia termasuk kornu dorsalis medula spinalis. Karena kebanyakan obat yang
memengaruhi eksitabilitas neuron juga bekerja pada reseptor-reseptor sinaptik,
ada anggapan bahwa reseptor morfin sistem analgesia sebenarnya merupakan
reseptor untuk beberapa neurotransmiter seperti morfin yang memang disekresikan
dalam otak. Dalam otak, ada paling sedikit dua belas bahan semacam opium yang
terdapat pada beberapa tempat dalam syaraf. Semuanya merupakan hasil pemecahan
tiga molekul protein besar: proopiomelanokortin, proenkefalin dan prodinorfin.
Bahan serupa opium yang penting adalah β-endorfin,
met-enkefalin, leu-enkefalin dan dinorfin.
Kedua enkefalin dijumpai di batang otak dan medula
spinalis pada bagian sistem analgesia yang telah dijelaskan sebelumnya dan
β-endorfin dapat dijumpai dalam hipotalamus dan kelejar hipofisis. Ditemukan
juga dinorfin di tempat yang sama dengan enkefalin, tetapi dengan jumlah yang
sangat sedikit.
Teori Pengontrolan Nyeri (Gate control theory)
Terdapat berbagai teori yang berusaha
menggambarkan bagaimana nosireseptor dapat menghasilkan rangsang nyeri.
Sampai saat ini dikenal berbagai teori yang mencoba menjelaskan bagaimana nyeri
dapat timbul, namun teori gerbang kendali nyeri dianggap paling relevan
(Tamsuri, 2007)Teori gate control dari Melzack dan Wall (1965)
mengusulkan bahwa impuls nyeri dapat diatur atau dihambat oleh mekanisme
pertahanan di sepanjang sistem saraf pusat. Teori ini mengatakan bahwa impuls nyeri
dihantarkan saat sebuah pertahanan dibuka dan impuls dihambat saat sebuah
pertahanan tertutup. Upaya menutup pertahanan tersebut merupakan dasar teori
menghilangkan nyeri.
Suatu keseimbangan aktivitas dari neuron
sensori dan serabut kontrol desenden dari otak mengatur proses pertahanan.
Neuron delta-A dan C melepaskan substansi C melepaskan substansi P untuk
mentranmisi impuls melalui mekanisme pertahanan. Selain itu, terdapat mekanoreseptor,
neuron beta-A yang lebih tebal, yang lebih cepat yang melepaskan neurotransmiter
penghambat. Apabila masukan yang dominan berasal dari serabut beta-A, maka akan
menutup mekanisme pertahanan. Diyakini mekanisme penutupan ini dapat terlihat
saat seorang menggosok punggung penderita dengan lembut. Pesan yang dihasilkan
akan menstimulasi mekanoreseptor, apabila masukan yang dominan berasal
dari serabut delta A dan serabut C, maka akan membuka pertahanan tersebut dan
klien mempersepsikan sensasi nyeri. Bahkan jika impuls nyeri dihantarkan ke
otak, terdapat pusat kortek yang lebih tinggi di otak yang memodifikasi nyeri.
Alur saraf desenden melepaskan opiat endogen, seperti endorfin dan dinorfin,
suatu pembunuh nyeri alami yang berasal dari tubuh. Neuromedulator ini
menutup mekanisme pertahanan dengan menghambat pelepasan substansi P. tehnik
distraksi, konseling dan pemberian plasebo merupakan upaya untuk melepaskan
endorfin (Potter, 2005)
Tipe Khusus Nyeri
Nyeri Alih
(Reffered Pain)
Nyeri alih merupakan rasa nyeri yang dirasakan di bagian
tubuh yang letaknya cukup jauh dari jaringan yang menyebabkan rasa nyeri.
Contohnya, rasa nyeri di dalam dalah satu organ viseral sering dialihkan ke
suatu daerah di permukaan tubuh. Ini terjadi apabila serabut nyeri viseral
terangsang, sinyal nyeri yang berasal dari visera selanjutnya dijalarkan
melalui beberapa neuron yang sama yang menjalarkan sinyal nyeri yang berasal
dari kulit. Pengetahuan mengenai bermacam-macam nyeri alih ini sangat berguna
dalam diagnosis klinis penyakit karana pada banyak penyakit viseral
satu-satunyatanda klinis yang ditemui adalah nyeri alih.
Nyeri Viseral
Dalam diagnosis klinik, rasa
nyeri yang berasal dari bermacam-macam organ visera dalam abdomen dan dada
merupakan salah satu criteria yang dapat dipakai untuk mendiagnosis peradangan
visera, penyakit infeksi visera dan kelainan visera lain. Seringkali visera
tidak mempunyai reseptor-reseptor sensorik untuk modalitan sensasi lain kecuali
untuk rasa nyeri. Juga, dalam beberapa aspek yang penting, rasa nyeri viseral
berbeda dengan rasa nyeri yang berasal dari permukaan tubuh. Salah satu
perbedaan yang paling penting adalah walaupun organ visera mengalami kerusakan
yang berat jarang mencetuskan rasa nyeri yang hebat. Sebaliknya, setiap
stimulus yang menimbulkan perangsangan difus pada ujung serabut nyeri melalui
organ visera (viskus) akan menimbulkan rasa nyeri yang hebat.
Penyebab dari rasa nyeri
viseral yang murni
Pada dasarnya, semua nyeri visera yang murni dalamruang
toraks dan ruang abdomen dijalarkan melalui serabut saraf nyeri kecil tipe C,
sehingga hanya dapat menjalarkan rasa nyeri tipe pegal-pedih-kronik. Adapun penyebabnya antara lain,
1.
Iskemia
Iskemia
menyebabkan nyeri viseral dengan cara yang tepat sama seperti timbulnya rasa
nyeri di jaringan lain, mungkin karena terbentuknya produk akhir metabolik yang
asam atau produk yang dihasilkan oleh jaringan degenaratif seperti bradikinin,
enzim proteolitik atau bahan lain yang merangsang ujung serabut nyeri.
2.
Stimulus kimia
Pada suatu
saat, bahan-bahan yang rusak keluar dari traktus gastrointestinal masuk ke
dalam rongga peritoneum. Contohnya, asam proteolitik getah lambung seringkali
dapat keluar dari lambung yang robek atau tukak duodeni. Getah ini kemudian
menyebabkan tercernanya peritoneum viseral sehingga merangsang daerah serabut
nyeri yang sangat luas. Rasa nyeri yang timbul biasanya sangat hebat.
3.
Spasme viskus berongga
Sering rasa
nyeri yang timbul akibat viskus spastik dicetuskan dalam bentuk kram dengan
rasa nyeri yang menghebat dan kemudian menghilang. Proses ini berlanjut secara
berulang, timbulnya setiap beberapa menit sekali. Timbulnya siklus berulang
tersebut disebabkan oleh pengulangan kontraksi otot polos. Contohnya, keadaan
kram ini akan timbul setiap kali ada gelombang peristaltik menjalar melalui
usus yang spastik. Rasa nyeri tipe kram seringkali timbul pada penyakit
apendisitis, gastroenteritis, konstipasi, menstruasi, persalinan, kelainan
kandung empedu atau obstruksi ureter.
4.
Distensi berlebihan pada viskus berongga
Viskus
berongga apabila diisi berlebihan juga akan menimbulkan rasa nyeri, ini mungkin
disebabkan oleh jaringan itu sendir yang terlalu teregang. Keadaan distensi
yang berlebihan dapat juga mengempiskan pembuluh-pembuluh darah yang
mengelilingi organ visera atau yang menlalui dinding organ visera, jadi mungkin
memacu timbulnya rasa nyeri iskemia.
5.
Visera yang tidak sensitif
Sebagian
kecil daerah organ visera ada yang hampir sama sekali tak peka terhdap setiap
macam rasa nyeri. Daerah ini meliputi daerah daerah parenkim hati dan alveoli
paru. Ternyata, kapsul hati sangat peka terhadap trauma langsung dan
peregangan, dan saluran empedu juga peka terhadap rasa nyeri. Dalam paru,
walaupun alveoli tidak sensitif, ternyata baik bronki maupun pleura parietalis
sangat sensitif terhadap rasa nyeri.
