Perubahan Perilaku dan Fisiologis Manusia Saat Tidur

Perawat.com | Perubahan Perilaku dan Fisiologis Manusia Saat Tidur

Perilaku dan fisiologis manusia saat tidur berbeda dengan saat dalam keadaan bangun.

Beberapa perilaku manusia saat tidur umumnya termasuk posisi berbaring, berkurangnya respon terhadap rangsangan eksternal (panggilan, suara bising, dsb), gangguan fungsi kognitif, dan keadaan sadar yang reversibel (Rama & Zachariah, 2013).

Sedangkan perubahan fisiologis yang terjadi ditandai dengan adanya penurunan suhu tubuh, tekanan darah, laju pernapasan, dan fungsi tubuh lainnya secara umum (Rama & Zachariah, 2013).

Perubahan fisiologis tubuh saat tidur dapat dievaluasi menggunakan Polisomnografi, termasuk electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), dan electrooculography (EOG), yang membantu mengevaluasi Non Rapid Eye Movement (NREM) dan Rapid Eye Movement (REM).

Rechtschaffen & Kales (1968) membagi NREM menjadi empat tahap, yaitu tahap 1, 2, 3, dan 4, dengan setiap tahap menyajikan temuan EEG yang berbeda.

American Academy of Sleep Medicine (2007) kemudian mempublikasikan manual skoring terbaru dan menghilangkan perbedaan antara tahap tidur 3 dan 4, serta mengklasifikasi ulang tidur NREM menjadi tahap N1, N2, dan N3.

Berbeda dengan NREM, Tidur REM dibagi menjadi dua tahap saja, yaitu tahap phasic dan tonik (Rama & Zachariah, 2013).

Tidur REM ditemukan oleh Aserinsky & Kleitman pada tahun 1953. Mereka menemukan bahwa REM ditandai dengan pengulangan periodik gerakan mata yang cepat, yang berkaitan dengan pengurangan dramatis pada amplitudo electroencephalogram (Siegel, 2005).

Tahapan NREM dan REM akan banyak dijelaskan dengan gambaran gelombang otak pada elektroensepalogram (EEG).

Agar dapat memahami perubahan perilaku dan fisiologis manusia saat tidur, ada baiknya kita tau terlebih dahulu menganai 5 gelombang dasar otak manusia.

Karakteristik 5 Gelombang Otak Dasar (Basic Brain Waves)

NREM

Perubahan perilaku dan fisiologis manusia saat tidur dimulai dari tahap NREM.

Tidur NREM menyumbang 75-80% dari total waktu tidur. Saat memasuki tidur NREM, pernapasan dan detak jantung menjadi teratur, tekanan darah dan suhu tubuh menurun, dan aktivitas EEG disinkronkan (amplitudo tinggi dan frekuensi rendah) (Rama & Zachariah, 2013).

Tahap 1 (N1)

Tahap 1 (N1) terdiri dari 3-8% dari total waktu tidur. Tidur N1 paling sering terjadi saat dalam transisi dari bangun ke tahap tidur lainnya atau setelah bangun dari tidur.

Tahap N1 dianggap tidur dangkal dan seseorang dapat dengan mudah dibangunkan. Jika terangsang selama N1, seseorang mungkin tidak sadar bahwa dia baru saja tidur.

Dalam tahap N1, aktivitas alpha (8-13 Hz), yang merupakan karakteristik dari “bangun” berkurang dan pola frekuensi tegangan rendah muncul.

Aktivitas EMG menurun dan EOG menunjukkan gerakan mata berputar yang lambat (Gambar 2). Gelombang tajam puncak (50-200 ms) dicatat menjelang akhir tidur N1.

Tahap 2 (N2)

Tahap 2 (N2) tidur dimulai setelah 10-12 menit tidur N1 dan terdiri dari 45-55% dari total waktu tidur.

Arousal threshold meningkat selama tidur N2. Arousal threshold pada tidur dapat diartikan sebagai “ambang kesadaran”.

Orang dengan arousal threshold rendah dapat terbangun dengan mudah, sedangkan orang dengan arousal threshold tinggi lebih sulit untuk dibangunkan.

Temuan EEG karakteristik tidur N2 termasuk spindel dan kompleks-K.

Spindle digambarkan sebagai bentuk gelombang 12-14-Hz yang berlangsung setidaknya 0,5 detik dan memiliki penampilan berbentuk “spindel” atau poros.

K-kompleks adalah bentuk gelombang dengan dua komponen, gelombang negatif diikuti oleh gelombang positif, keduanya berlangsung lebih dari 0,5 detik.

Gelombang delta (0,5–4 Hz) pada EEG mungkin pertama kali muncul pada tidur N2 tetapi hanya ada dalam jumlah kecil. Aktivitas EMG berkurang dibandingkan dengan saat bangun.

Tahap 3 & 4 (N3)

Tahap 3 dan 4 (N3) tidur menempati 15-20% dari total waktu tidur dan merupakan tidur gelombang lambat (slow-wave sleep).

Arousal threshold tertinggi dapat diamati selama tidur N3.

N3 ditandai dengan >20% amplitudo tinggi (>75 mV), aktivitas gelombang delta yang lambat.

EOG tidak mencatat gerakan mata dalam tahap N2 atau N3. Tonus otot menurun dibandingkan dengan terjaga atau tidur N1.

REM

Tidur REM ditandai dengan gerakan mata yang cepat, tonus otot yang rendah, dan aktivasi EEG kortikal dan hipokampus (Rama & Zachariah, 2013).

Tidur REM menyumbang 20-25% dari total waktu tidur, dan pertama terjadi pada 60-90 menit setelah tidur NREM.

Gambaran EEG selama tidur REM dicirikan oleh tegangan rendah, aktivitas frekuensi campuran antara gelombang alpha yang lambat (didefinisikan sebagai 1-2 Hz lebih lambat dari alpha saat bangun) dan gelombang Theta (4-8 Hz).

Berdasarkan karakteristik EEG, EMG, dan EOG, tidur REM dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap tonik dan fasik.

Karakteristik tahap tonik termasuk EEG desinkronisasi, atonia kelompok otot rangka, dan penekanan refleks monosinaptik dan polisinaps.

Tidur REM phasic ditandai oleh REM ke segala arah, serta perubahan sementara dalam tekanan darah, perubahan denyut jantung, pernapasan tidak teratur, gerakan lidah, dan otot dagu dan tungkai yang berkedut (twitching) mioklonik.

Gelombang Sawtooth, yang memiliki tampilan seperti gigi pada ujung mata gergaji, sering terjadi bersamaan dengan REM dan memiliki frekuensi dalam rentang Theta.

Arousal threshold selama tidur REM dianggap sebagai variabel, dengan nilai ambang selama REM tonik mirip dengan tidur N2, dan nilai ambang selama tidur REM fasik mirip dengan tidur N3.

Siklus NREM-REM

Meski REM terjadi setelah NREM, namun NREM dan REM terus menerus terjadi dalam siklus yang bergantian sepanjang keadaan tidur (Rama & Zachariah, 2013).

Setiap episode tidur utama, ada sekitar empat sampai enam siklus NREM-REM yang terjadi.

Siklus ini terjadi setiap 90-100 menit, namun siklus yang baru memiliki durasi sedikit lebih lama dibanding siklus sebelumnya.

Rasio NREM terhadap REM di setiap siklus bervariasi sepanjang malam.

Siklus awal didominasi oleh tidur gelombang lambat sementara tidur REM mendominasi siklus selanjutnya.

Episode pertama tidur REM dapat berlangsung hanya beberapa menit dan episode REM berikutnya secara progresif memperpanjang durasi selama periode tidur utama.

Jumlah tidur N3 juga menurun secara progresif sepanjang malam dengan tidur N2 menempati proporsi yang lebih besar dari siklus tidur NREM.

Tidur N3 menonjol pada sepertiga pertama malam dan tidur REM menonjol pada sepertiga terakhir malam.

Tidur pada Newborn dan Bayi

Tahap dan fitur tidur orang dewasa belum terlihat sampai usia enam bulan kelahiran, karena keadaan tidur bayi baru lahir dicirikan sebagai tenang, aktif, atau tidak tentu (Rama & Zachariah, 2013).

Gelombang tajam vertex berkembang antara usia 0 dan 6 bulan. Spindel berkembang antara usia 4 dan 8 minggu. K-kompleks berkembang antara usia 4 dan 6 bulan.

Tenang

Tidur tenang dapat disamakan dengan tidur NREM. EEG menunjukkan pola terputus-putus dengan semburan intermiten dari aktivitas listrik yang bergantian dengan periode tanpa gerak.

Denyut jantung dan pernapasan teratur, gerakan tubuh sedikit, dan aktivitas EMG dipertahankan.

Aktif

Tidur aktif dapat disamakan dengan tidur REM. EEG menunjukkan tegangan rendah, pola tidak teratur.

REM, gerakan tubuh, meringis, dan berkedut sering terjadi. Sedangkan tonus otot, denyut jantung, dan pernapasan bervariasi.

Tidak tentu

Tidur tak tentu adalah tidur yang tidak teratur dan tidak dapat diklasifikasikan sebagai tidur aktif atau tidur tenang.

Siklus tidur bayi baru lahir adalah sekitar 60 menit. Siklus dimulai dengan tidur aktif. Saat aterm, lebih dari 50% tidur bayi baru lahir adalah aktif. Periode REM baru normal saat menginjak usia 10-12 minggu.

Selama enam bulan pertama kehidupan, terjadi penurunan jumlah tidur aktif dan peningkatan simultan dalam jumlah tidur tenang.

Siklus tidur secara bertahap meningkat menjadi rata-rata orang dewasa 90 menit pada masa remaja.

Perubahan Tidur Seiring Proses Penuaan

Pola tidur berubah selama kehidupan. Bayi baru lahir mungkin menghabiskan lebih dari 16 jam sehari untuk tidur, tetapi mungkin sebentar-sebentar tidur dan terbangun selama seharian (24 jam).

Pada usia tiga bulan, bayi dapat tidur sepanjang malam, dan dapat tidur siang dua kali atau lebih.

Saat anak pertama kali masuk sekolah, tidur dikonsolidasikan ke dalam periode nokturnal utama dengan satu kali tidur siang di siang hari.

Seorang remaja berusia 9-10 tahun memiliki perkiraan kebutuhan tidur 10 jam, sementara orang dewasa menunjukkan durasi tidur rata-rata 7,5-8 jam.

Seiring bertambahnya usia anak hingga dewasa, tidur malam tidak lagi disertai dengan tidur siang.

Tidur kembali ke pola bifasik pada orang tua.

Penurunan pola tidur yang berhubungan dengan usia menghasilkan tidur yang terfragmentasi pada orang tua, di mana lebih banyak waktu dihabiskan di tempat tidur tetapi lebih sedikit waktu yang benar-benar dihabiskan untuk tidur.

Baca juga: Durasi Tidur Ideal Berdasarkan Usia.

Fungsi Tidur

Beberapa teori telah diajukan untuk menjelaskan fungsi biologis tidur, meskipun subjeknya tidak sepenuhnya dipahami.

Tidur dianggap memberikan fungsi restoratif umum untuk tubuh dan memainkan peran penting dalam fungsi kekebalan tubuh, pertumbuhan somatik, termoregulasi, dan dekompresi tulang belakang.

Tidur juga dipercaya dapat meningkatkan stabilitas memori jangka panjang melalui proses pasca-pengkodean yang disebut konsolidasi memori.

Selain tidur, signifikansi neurobiologis pada saat bermimpi juga masih belum diketahui dengan jelas.

Sekitar 80% mimpi terjadi selama tidur REM, dengan sisa mimpi terjadi selama tidur NREM. Ingatan mimpi setelah tidur NREM juga jauh lebih rendah daripada tidur REM.

Perbedaan konten dalam mimpi diamati antara tahap tidur, karena mimpi selama tidur NREM biasanya lebih logis sementara mimpi selama tidur REM mengandung konten emosional dan interaksi sosial yang lebih intens.

Ringkasan

Berikut adalah ringkasan perubahan perilaku dan fisiologis manusia saat tidur.

1. Ada 2 perubahan yang terjadi saat manusia tidur, yaitu perubahan perilaku dan perubahan psikologis.
2. Perubahan perilaku saat tidur ditandai dengan posisi berbaring, kurang respon terhadap rangsang eksternal, gangguan fungsi kognitif, dan keadaan sadar reversibel.
3. Perubahan fisiologis saat tidur ditandai dengan penurunan suhu tubuh, tekanan darah, laju pernapasan, dan fungsi tubuh lainnya secara umum.
4. 75-80% dari total waktu tidur dihabiskan untuk tidur NREM, sedangkan sisanya adalah tidur REM.
5. Orang dengan arousal threshold rendah dapat terbangun dengan mudah, sedangkan orang dengan arousal threshold tinggi lebih sulit untuk dibangunkan.
6. Arousal threshold tertinggi ditemukan saat seseorang dalam tahap tidur N3.
7. Fungsi tidur masih belum diketahui dengan pasti, namun penelitian menunjukkan bahwa tidur memberikan fungsi restoratif umum untuk tubuh, memainkan peran penting dalam fungsi kekebalan tubuh, pertumbuhan somatik, termoregulasi, dekompresi tulang belakang, dan meningkatkan stabilitas memori jangka.

Daftar Pustaka

1. Abhang, PA., Gawali, BW., & Mehrotra, SC. (2016). Technological Basics of EEG Recording and Operation of Apparatus. Abhang, PA., Gawali, BW., & Mehrotra, SC (Eds), Introduction to EEG- and Speech-Based Emotion Recognition (pp. 19-50). Academic Press, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804490-2.00002-6.
2. American Academy of Sleep Medicine (2007). The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events: Rules, Terminology and Technical Specifications. Westchester, IL: American Academy of Sleep Medicine.
3. Kushida, CA (2013). Encyclopedia of Sleep (Fourth Edition). Elsevier: Philadelphia.
4. Rama, AN., & Zachariah, R. (2013). Normal Human Sleep. In Kushida, CA (Eds), Encyclopedia of Sleep (Fourth Edition., pp. 16-23). Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-378610-4.00005-X
5. Rechtschaffen, A., & Kales., A (eds.) (1968). A Manual of Standardized Terminology, Techniques and Scoring System for Sleep Stages of Human Subjects. Los Angeles, CA: BIS/BRI, UCLA.
6. Siegel, JM. (2005). REM Sleep. In Kryger, MH., Roth., T., & Dement, W.C (Eds), Principles and Practice of Sleep Medicine (Fourth Edition., pp. 120-135). W.B Saunders. https://doi.org/10.1016/B0-72-160797-7/50017-3.