Sistem ascending arousal memancar dari batang otak dan hipothalamus posterior ke arah forebrain. Sel-sel saraf pada laterodorsal
tegmental nuclei LDT dan pedunculopontine tegmental nuclei PPT membawa serabut kolinergik acetylcholine ke semua target di forebrain,
termasuk juga di talamus, dan kemudian mengatur aktivitas kortikal. Sel-sel saraf pada tuberomammilary nucleus TMN berisi histamin, sel-sel saraf
daripada raphe nuclei berisi 5 hydroxytripthamine 5-HT dan neuron daripada locus ceruleus LC berisi noradrenalin, sedang sleep promoting neuron
daripada ventrolateral preoptic nucleus VLPO berisi GABA Gamma amino butryric acid disebut Gaba-ergic neuron dan galanin. Nukleus-nukleus
aminergik memancar difus kearah forebrain, yang mengatur aktifitas target di kortikal dan hipothalamus secara langsung. Sinyal dari SCN menimbulkan
bangun waspada pada siang hari dan juga menginduksi tidur pada malam hari via proyeksi eferen ke area dorsomedial hipothalamus dan area preoptic
kemudian memancar ke area lain yang terlibat dalam regulasi tidur, seperti area VLPO dan wake-promoting centres di batang otak dan hipothalamus
posterior. VLPO memancar ke area lainnya di hipothalamus, memodulasi arousal area di batang otak, pons, dan hipothalamus posterior Sjahrir, 2008;
Brennan KC dan Charles A, 2009
II.4. Tidur dan Nyeri Punggung Bawah
Pada penderita nyeri punggung bawah ditemukan kualitas tidur yang buruk, disertai dengan tingginya keluhan gangguan tidur dan insomnia
Donoghue dkk, 2009.
Universitas Sumatera Utara
Nyeri punggung bawah apakah itu yang disebabkan oleh trauma, inflamasi, tumor ataupun akibat iskemik akan mengakibatkan sekresi dari
beberapa mediator yang tujuan utamanya sebenarnya untuk mempertahankan homeostasis fungsi susunan saraf pusat SSP. Sitokin
merupakan salah satu mediator penting yang keluar akibat inflamasi dan infeksi. Jika sekresi ini tidak bisa disesuaikan dengan tujuan utamanya, atau
jika tidak ada reaksi perbaikan kerusakan jaringan maka mediator yang secara terus-menerus diproduksi dapat menyebabkan kerusakan jaringan.
Reaksi SSP ini akan dikoordinasikan melalui hipotalamus dimana sebagai reaksi sitokin antara lain menyebabkan demam, menurunkan aktivitas tubuh,
dan mengganggu pola tidur Meliala dkk, 2003. Hubungan antara gangguan tidur dan nyeri punggung bawah
melibatkan proses inflamasi melalui kortisol dan sitokin. Gangguan tidur dihubungkan dengan peningkatan kadar sitokin interleukin dan mediator
inflamasi sistemik lainnya. Keberadaan beberapa jenis sitokin telah ditemukan pada jaringan-jaringan diskus intervertebral dari pasien-pasien yang
menderita herniasi diskus. Interleukin-1 IL-1 dan tumor necrosis factor alpha TNF-
α kelihatannya mempunyai peranan pada proses pengaturan fisiologis tidur yang normal Kangas dkk, 2006; Auvinen dkk, 2010.
Universitas Sumatera Utara
II.5. Tidur dan Nyeri Kepala Primer
Nyeri kepala primer, terutama migren dan nyeri kepala klaster, dikarakteristikkan oleh hubungan yang kuat dengan siklus tidur-bangun dan
irama sirkadian. Dodick dkk, 2003 Beberapa nyeri kepala primer seperti migren dan nyeri kepala klaster,
dipengaruhi oleh tingkat tidur, yang menandakan bahwa hypothalamus, khususnya Suprachiasmatic Nucleus SCN mempunyai peran yang penting
pada patogenesa antara nyeri kepala dan tidur. Terdapat bukti yang jelas mengenai keterlibatan hipothalamus pada patofisiologi beberapa nyeri kepala
primer. Hasil dari studi neuroendokrin telah melaporkan perubahan kadar melatonin pada migren dan nyeri kepala klaster. Sebagai tambahan,
noradrenergic locus ceruleus dan serotonergic dorsal raphe secara anatomis mempunyai peranan pada kontrol siklus tidur-bangun dan juga pada modulasi
nyeri. Terutama, sistem serotonergik, terlibat pada regulasi tidur dan modulasi nyeri, mempunyai peranan yang penting pada hubungan antara nyeri kepala
dan tidur. Serotonin terlibat pada regulasi tidur dan terdapat beberapa data yang menunjukkan hubungannya dengan kejadian migren. Alberti A, 2006;
Rains dkk, 2008 Nyeri kepala dan gangguan tidur, keduanya dipicu oleh perubahan
neurotransmitter dan gangguan pada irama sirkadian. Kadar serotonin telah terbukti mempunyai pengaruh pada tidur REM dan migren. Gangguan siklus
antara REM dan non-REM melalui ketidakseimbangan kadar serotonin dapat mengakibatkan gangguan tidur. Dimana, penurunan kadar serotonin dapat
memicu migren dan gangguan tidur dengan mempengaruhi tidur REM Luc dkk, 2006; Isik dkk, 2007
Universitas Sumatera Utara
Melatonin terlibat pada proses migren dan nyeri kepala primer lainnya. Melatonin berperan sebagai penghambat GABA. Berkurangnya konsentrasi
melatonin dapat mengakibatkan penurunan ambang nyeri kepala yang secara normal diinhibisi oleh transmisi GABA Dodick dkk, 2003. Melatonin
diproduksi oleh glandula pineal terutama pada malam hari ke cairan serebrospinal dan sirkulasi darah. Pelepasan melatonin secara irama
sirkadian dikontrol oleh SCN yang dibantu oleh sinap noradrenergik ganglion servikalis superior terhadap glandula pineal. Dengan demikian melatonin
berperan memodulasi aktivitas neuron jam sirkadian dan terus menerus mengikuti irama sirkadian. Dengan demikian setiap perubahan aktifitas pusat
hypothalamic sleep and wake-regulating centers mempunyai peran dalam mekanisme nyeri kepala primer. Gourineni cit Sjahrir, 2008
Universitas Sumatera Utara
II.6. KERANGKA TEORI