## CONTINUING MEDICAL EDUCATION

## Akreditasi PB IDI–3 SKP

## Konsep Patofisiologi Motilitas Gastrointestinal
Mira Dewi Prawira, 1 Made Agus Dwianthara Sueta 2
1 Residen Bedah Umum, 2 Divisi Bedah Digestif, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Rumah Sakit Umum Pusat Sanglah, Denpasar, Bali, Indonesia

## ABSTRAK
Sistem gastrointestinal (GI) mempunyai fungsi sebagai tempat persediaan air, elektrolit, dan kimus. Fungsi sistem GI yaitu motilitas usus seperti mixing, propulsion, dan separation . Motilitas usus secara fisiologis mendapat sinyal dari beberapa agen regulator eksitatorik dan inhibitorik. Gangguan motilitas GI dapat dibagi menjadi obstruksi mekanik (dinamik) dan ileus paralitik (adinamik), selain itu juga ada pengaruh medikamentosa terhadap motilitas GI.
Kata kunci: Gangguan motilitas gastrointestinal, patofisiologi

## ABSTRACT
Gastrointestinal system (GI) has a role as kept place of water, electrolyte, and chymus. GI motility has various functions, such as mixing, propulsion, and separation function. GI motility is regulated by signals from excitatory agents and inhibitory agents. GI motility disorders can be divided into mechanical (dynamic) obstruction and paralytic ileus (adynamic); some pharmacological agents also can affect GI motility. Mira Dewi Prawira, Made Agus Dwianthara Sueta. Concepts of Gastrointestinal Motility
Keywords: Gastrointestinal motility disorders, pathophysiology

## PENDAHULUAN
Sistem gastrointestinal (GI) mempunyai fungsi sebagai tempat persediaan air, elektrolit, dan makanan yang dipengaruhi beberapa faktor, yaitu; pergerakan makanan melalui saluran pencernaan, sekresi getah pencernaan dan pencernaan makanan, absorpsi hasil pencernaan, air, dan berbagai elektrolit. 1 Beberapa mekanisme tersebut bergantung pada sifat-sifat intrinsik otot polos usus yang melibatkan kerja sistem saraf neuron-neuron intrinsik usus, sistem saraf pusat (SSP), dan efek parakrin messenger hormon gastrointestinal. 1-2 Fungsi sistem GI dimulai dari rangsangan lumen, bekerja pada mekanoreseptor, osmoreseptor, sensasi bau, dan kemoreseptor serta refleks yang mempengaruhi efektor, sensasi kelenjar, lapisan otot dinding GI, dan kelenjar eksokrin yang mensekresi bahan-bahan dalam lumen. Reseptor dan efektor tersebut terdapat di dalam sistem pencernaan. 2

## Fungsi Motilitas Otot Polos GI
Motilitas dan sekresi GI diatur secara teratur untuk memaksimalkan pencernaan dan penyerapan makanan. Empat faktor yang berperan dalam pengaturan fungsi sistem GI, yaitu: 1). Fungsi otonom otot polos, 2). Pleksus saraf intrinsik, 3). Saraf ekstrinsik, dan 4). Hormon saluran pencernaan. 2 Dinding usus, meliputi lapisan-lapisan dari permukaan luar sampai ke dalam: (1) Lapisan serosa, (2) Lapisan otot longitudinal, (3) Lapisan otot sirkular, (4) Lapisan submukosa, dan (5) Lapisan mukosa. 3 Otot polos traktus GI diinervasi oleh saraf dengan aktivitas listrik lambat; cenderung memiliki dua tipe dasar gelombang listrik, yaitu; (1) gelombang lambat, dan (2) gelombang paku bersifat self – excitable . Sebagian sel otot polos merupakan sel “ pemacu “, tidak memiliki potensial istirahat yang konstan karena potensial membrannya memperlihatkan variasi spontan berirama, antara -60 dan -45 mV. Jenis aktivitas listrik spontan yang paling menonjol adalah
potensial gelombang lambat yang disebut juga irama listrik dasar “ basic electrical rhythm” (BER). 2-3

## Tipe Motilitas GI
Motilitas usus memiliki berbagai fungsi, berdasarkan tipe motilitas, antara lain mixing, propulsion, dan separation . 2,4 Ketiga tipe motilitas ini dikendalikan oleh koordinasi sistem eksitatorik dan inhibitorik. Segmentation merupakan fungsi kontraksi bersifat non-propulsif, terjadi di lapisan otot sirkuler, banyak ditemukan di bagian kolon dan usus halus, dengan fungsi dominan untuk proses pencampuran kimus “mix intestinal chime”. Sedangkan fungsi separation terjadi pada keadaan kontraksi tonik, yang ditemukan di bagian sfingter, fungsi ini diimbangi dengan sistem kerja inhibitorik, agar proses perpindahan kimus dapat simultan dari proksimal menuju distal. 3 Motilitas propulsion merupakan bagian dari proses peristaltik yang memiliki inervasi sistem saraf kompleks,
miraprawiramira@gmail.com

## CONTINUING MEDICAL EDUCATION
berfungsi mendorong kimus menuju distal secara terus menerus. 4

## PERAN  NEURAL  dan  HORMONAL  pada MOTILITAS GI
Motilitas usus secara fisiologis mendapat sinyal dari beberapa agen regulator eksitatorik dan inhibitorik. 5 Beberapa agen regulator memiliki fungsi dan mekanisme kerja berbeda; beberapa agen regulator dapat berupa neurotransmiter dan hormon yang memiliki efek langsung pada otot polos, seperti asetilkolin (ACh), epinefrin, norepinefrin, takikinin (seperti substrat P), dan peptida opioid ( enkephalins dan dynorphins ). 3

## Agen Inhibitorik
Beberapa agen inhibitorik yang berperan penting dalam proses motilitas GI secara umum meningkatkan cyclic adenosine monophosphate (cAMP) atau cyclic guanosine monophosphate (cGMP) yang berperan menetralkan peningkatan kadar Ca 2+ dalam sitosol, dengan mekanisme penghambatan inositol triphosphate (IP 3 ) sehingga terjadi pelepasan Ca 2+ dari sitosol. 3,5
Mekanisme lain yaitu peningkatan cyclic nucleotides yang berperan sebagai stimulasi ion channel Ca 2+ dependent K + yang menimbulkan repolarisasi sel. Selain itu, ada juga agen inhibitorik lain seperti vasoactive intestinal peptide (VIP) dan nitric oxide (NO). 3

## Agen Eksitatorik
Motilitas usus dikendalikan oleh agen eksitatorik dengan mekanisme peningkatan Ca 2+ sitosol dan menghambat kerja cyclic nucleotide . Salah satu agen eksitatorik, yaitu ACh, akan berikatan dengan reseptor muskarinik akibat peningkatan Ca 2+ sitosol. Selain itu, serotonin bekerja meningkatkan kadar Ca 2+ sitosol. 3,5

## Agen Regulator Lain
Beberapa agen regulator lain seperti cholecystokinin ( CCK ) dan bombesin dapat menstimulasi kontraksi motilitas intestinal melalui peningkatan pelepasan agen eksitatorik seperti ACh dan substrat P. 6 Namun, ada juga yang berperan inhibitorik seperti somatostatin dan neuropeptide Y dengan mekanisme kerja menghambat pelepasan ACh sekaligus menghambat VIP, sehingga mengganggu motilitas usus. 3,5,6
Konsep  Dasar  Pleksus  Saraf  Intrinsik  dan Ekstrinsik

## Pleksus Saraf Intrinsik
Terdapat dua jaringan saraf yang membentuk pleksus di saluran pencernaan, yaitu: pleksus mienterikus (Auerbach) , terletak di antara lapisan otot polos longitudinal dan sirkuler, dan pleksus sub-mukosa (Meissner) terletak di submukosa. Kedua pleksus ini dikenal sebagai pleksus intrinsik atau sistem saraf enterik karena terletak di dalam dinding seluruh saluran pencernaan dari esofagus sampai anus. 1,2
Pleksus intrinsik secara langsung mempengaruhi motilitas saluran pencernaan. Jaringan saraf intrinsik ini terutama bertanggung jawab mengkoordinasikan aktivitas lokal di dalam saluran pencernaan. 2 Aktivitas saraf intrinsik juga dipengaruhi oleh pleksus ekstrinsik. 1,2

## Pleksus Saraf Ekstrinsik
Saraf ekstrinsik adalah saraf yang berasal dari luar saluran pencernaan, mempersarafi berbagai organ pencernaan yaitu serat-serat saraf dari kedua cabang sistem saraf otonom.
Saraf simpatis saluran pencernaan dominan untuk situasi fight-or-flight , cenderung menghambat atau memperlambat kontraksi dan sekresi. Sistem simpatis menghasilkan pengaruhnya melalui: (1) pengaruh langsung norepinefrin untuk menghambat otot polos yang bekerja tidak dominan dan (2) pengaruh inhibitorik norepinefrin pada sistem saraf enterik yang bekerja dominan. Jadi perangsangan kuat pada sistem simpatis
menghasilkan pengaruh inhibitorik sehingga dapat menghambat pergerakan makanan dalam traktus gastrointestinal. 1-3
Sistem saraf parasimpatis mendominasi saat situasi tenang seperti pada aktivitas bersifat “pemeliharaan”, pencernaan dapat optimum. Saraf parasimpatis saluran pencernaan terutama melalui saraf vagus, cenderung meningkatkan motilitas otot polos dan mendorong sekresi enzim dan hormon pencernaan. 2,4,6

## PATOFISIOLOGI
Perjalanan penyakit obstruksi intestinal dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu obstruksi usus halus dan obstruksi kolon. Fungsi usus halus memiliki 2 peranan, yaitu bagian proksimal (dominan sekretorik) dan bagian distal (dominan penyerapan). 7 Obstruksi parsial atau total distal usus halus dapat menimbulkan penumpukan cairan dan udara di bagian distal. Jika obstruksi di bagian proksimal, penumpukan cairan dan udara akan makin bertambah akibat sekresi sistem bilier, pankreas, dan kimus gaster. 2,4,7
Pada keadaan obstruksi usus halus, tekanan intralumen meningkat akibat penumpukan gas dan cairan yang tidak dapat diabsorpsi, mengganggu venous return gastrointestinal, menyebabkan kongesti dan edema mukosa, yang akan makin memperberat keadaan mukosa dan serosa kavum peritoneum. 7 Akumulasi cairan dan gas intralumen akan merangsang proses inflamasi lokal dan refleks neuroendokrin, yang akan meningkatkan aktivitas sistem saraf propulsif enterik sebagai

## CONTINUING MEDICAL EDUCATION
respons tubuh untuk mendorong penyebab obstruksi (hipermotilitas). 2,5 Respons propulsif enterik yang terlalu lama pada akhirnya menyebabkan fatigue otot polos usus , bising usus akan melemah, bahkan sampai tidak dapat didengar (hipomotilitas). 6,7
Obstruksi kolon yang paling banyak terjadi adalah katup ileosekal inkompeten, 7,8 ditemukan pada 20-30% pasien obstruksi kolon; inkompetensi katup ileosekal dan tekanan intralumen meningkat menyebabkan reflux isi kolon ke ileum. 8 Hal ini mengakibatkan distensi usus halus dan kolon, bahkan sampai terjadi muntah berisi feses “ faeculent vomiting ”. 7 Mekanisme obstruksi mekanik lain yang jarang berupa close loop obstruction pada 1 segmen usus yang mengalami obstruksi pada 2 lokasi usus, sehingga terjadi akumulasi udara, banyak ditemukan pada hernia dan volvulus. 5,7,8
Secara umum obstruksi intestinal dibagi menjadi 2 tipe, yaitu: obstruksi mekanik (dinamik) dan ileus paralitik (adinamik). 8,9

## A. Obstruksi Mekanik
Penyebab obstruksi mekanik intestinal dapat dibagi menjadi 3 tipe: intramural, mural (intrinsik), dan ekstrinsik. 9
1.  Intramural
Obstruksi mekanik intestinal tipe intramural akibat tertelan benda asing merupakan kasus terbanyak pada anak-anak. Fecal impaction dapat menyebabkan konstipasi berat dengan beberapa episode diare. Pada kasus langka dapat ditemukan obstruksi dengan perforasi pada bagian impaction (stercoral perforation) . Dapat ditemukan ileus akibat migrasi batu empedu, terjadi jika batu empedu berukuran besar mengalami stasis di saluran empedu, membentuk fistula antara saluran empedu dan duodenum, selanjutnya batu bermigrasi melalui lubang fistula menuju lumen duodenum sehingga menyumbat duodenum dan terjadi obstruksi pada gastric outlet (Bouveret syndrome ). 8-10
2.  Mural (Intrinsik) Gangguan mural (intrinsik) timbul pada lesi dinding intestinal seperti striktur, yang dapat menghambat pasase isi lumen intestinal. Malignancy stricture merupakan penyebab obstruksi tipe intrinsik terbanyak pada dewasa dan usia tua, striktur benign ditemukan pada
penderita inflammatory bowel disease (paling banyak pada Crohn’s disease ), divertikular, striktur iatrogenik (akibat obat golongan anti-inflamasi non-steroid), paparan radiasi, atau pembedahan usus yang menimbulkan komplikasi striktur. Pada bayi, atresia kongenital atau stenosis yang paling banyak ditemukan pada kasus obstruksi intrinsik gastrointestinal. 9,10

## 3.  Ekstrinsik
Penyebab obstruksi tipe ekstrinsik terbanyak adalah kompresi intestinal akibat adhesi. 11 Kejadian adhesi dapat menurun pada pasien yang ditangani operator menggunakan sarung tangan operasi bebas powder dan pada tindakan bedah laparoskopi. 11 Selain adhesi, hernia dapat menjadi penyebab obstruksi intestinal tipe ekstrinsik karena menyebabkan penyempitan di bagian “ neck of hernia sac” . Jika suplai darah pada bagian hernia terganggu, terjadi iskemi (hernia strangulata). Komplikasi obstruksi terbanyak pada hernia inguinalis. 9-11
Volvulus merupakan penyebab obstruksi ekstrinsik yang jarang, namun merupakan kasus gawat darurat bedah. Jika usus terpuntir, akan terjadi close-loop obstruction, yang selanjutnya akan menyumbat intestinal bagian proksimal dan distal sehingga tidak ditemukan point decompression. 12,13 Volvulus dapat terjadi pada semua bagian, termasuk volvulus gaster, volvulus sigmoid, volvulus cecal, atau volvulus usus halus. 11,13 Tindakan bedah menjadi faktor penentu prognosis, karena terpuntirnya usus dapat menyebabkan iskemi, nekrosis dan perforasi. 11 Obstruksi akibat strangulasi intestinal, menimbulkan kongesti dan edema segmen usus, menyebabkan gangguan elektrolit dan cairan, selain itu terjadi translokasi bakteri usus menuju sistem pembuluh darah usus yang menghasilkan toksin, sehingga terjadi sepsis akibat endotoksinemia. 10-12 Kejadian strangulasi paling sering tejadi akibat hernia, adhesi, ataupun volvulus. 9

## B. Ileus Paralitik (obstruksi adinamik)
Kurangnya transmisi peristaltik normal melalui pleksus mienterika menyebabkan obstruksi adinamik atau ileus paralitik. 12,14 Jika mempengaruhi usus besar disebut pseudo- obstruksi (sindrom Ogilvie ). Kegagalan kontraksi menyebabkan stasis dengan akumulasi gas dan cairan. Ileus paralitik paling sering terjadi pada pasien post laparatomi, biasanya tidak
lebih dari 48-72 jam. 14 Jika ileus pasca-operasi berkepanjangan harus dipikirkan penyebab lain seperti sepsis intraabdomen, perdarahan, gangguan metabolisme, atau port-site hernia pada prosedur laparoskopi. Penyebab lain ileus paralitik adalah pneumonia, kelainan elektrolit, cedera tulang belakang, trauma retroperitoneal atau perdarahan, obat- obatan seperti antidepresan trisiklik, iskemi mesenterika, dan pankreatitis akut. 9
Ileus adinamik atau paralitik biasanya diobati dengan terapi konservatif dan non-operatif yang mengandalkan dekompresi nasogastrik, resusitasi cairan, dan koreksi elektrolit. 12,14 Pembedahan mungkin diperlukan jika penyebabnya adalah masalah abdomen akut seperti peritonitis. 13,14 Jika penyebabnya abses intra-abdominal, yang terbaik adalah drainase dipandu CT- atau ultrasound . 14

## C. Ileus Pasca-Operasi
Ileus pasca-operasi sering terjadi, khususnya pada pembedahan visceral : insidens setelah operasi kolorektal adalah 17,4%. 14 Ileus pasca- operasi didefinisikan sebagai penghentian sementara peristaltik usus terkoordinasi setelah operasi, sehingga pasien tidak dapat menolerir asupan oral cairan atau makanan padat. 10,13 Patofisiologi ileus pasca-operasi multifaktorial. Faktor penting adalah aktivasi makrofag tunica muscularis externa dinding usus. 5-8 Sel-sel ini melepaskan sitokin yang menginduksi aktivasi sel proinflamasi lebih lanjut dan migrasi ke lokasi cedera. 7 Selanjutnya, sitokin antiperistaltik lainnya (termasuk interleukin-6 dan TNF-alfa) dilepaskan, bersama neuropeptida dan oksida nitrat. 11

## D. Medikamentosa Motilitas GI
Golongan opioid akan berikatan pada reseptor mu sehingga dapat menurunkan motilitas GI atas dan bawah, disebut opioid bowel dysfunction. 9 Selain itu, golongan obat antikolinergik (fenotiazin dan antidepresan trisiklik), golongan obat anti-neoplasma (vinca alkaloid) dapat menyebabkan hipomotilitas chronic intestinal pseudo-obstruction (CIPO). 10
Obat golongan prokinetik seperti metoklopramid bekerja sebagai antagonis dopamin D2 dengan aktivasi reseptor 5HT 4 akan melepaskan asetilkolin, sehingga menimbulkan efek prokinetik pada GI (hipermotilitas). 11 Neostigmine mampu

## CONTINUING MEDICAL EDUCATION
memperkuat efek prokinetik metoklopramid dengan mekanisme kerja memblokade asetilkolinesterase yang menimbulkan hipermotilitas. 10-12

## SIMPULAN
Fungsi pencernaan dan penyerapan sistem gastrointestinal tergantung pada berbagai mekanisme di antaranya fungsi motilitas.
Gangguan motilitas secara umum dibagi
2 tipe, yakni obstruksi mekanik (dinamik) menyebabkan hipermotilitas dan ileus paralitik (adinamik) menyebabkan hipomotilitas.
Medikamentosa juga dapat mempengaruhi motilitas gastrointestinal.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Browning KN, Travagli, RA. Central nervous system control of gastrointestinal motility and secretion and modulation of gastrointestinal functions. American Physiological Society. Compr Physiol. 2014;4:1339-68.
2.  Boeckxstaens G, Camilleri M, Sifrim D. Fundamentals of neurogastroenterology: Physiology/ motility – sensation. Gastroenterol. 2016;150:1292–304.
3.  Chang EB, Leung, PS. Gastrointestinal motility. Springer; 2014 .p. 32-63.
4.  Bahtia V, Tandon RK. Stress and the gastrointestinal tract. J Gastroenterol Hepatol. 2005; 20:332-9
5.  Carraboti M, Scirocco A. The gut-brain axis: Interactions between enteric microbiota, central and enterik nervous sistems, Ann Gastroenterol. 2015;28:203-9.
6.  Hasen MB. Neurohumoral control of gastrointestinal. Physiol Res. 2003;52:1-30.
7.  Cappell MS, Batke M. Mechanical obstruction of the small bowel and colon. Med Clin N Am. 2008;92:575-97.
8.  Chalya PL, Mabula JB, Chandika AB, Giiti G. Dynamic bowel obstruction: Aetiology, clinical presentation, management and outcome at Bugando Medical Centre, Mwanza, Tanzania. Tanzania J Health Res. 2014;16:1-10.
9.  McCallion K. Instestinal obstruction. Gastrointestinal emergencies. John Wiley & Sons; 2016 .p. 220-4.
10.  Maniselvi S, Gayathre SP. Etiology and outcome of intestinal obstruction: An institutional prospective study. Int Surg J. 2018;5:1341-4.
11.  Vilz TO, Stoffels B, Strassburg C, Schild HH, Kalff JC. Ileus in adults: Pathogenesis, investigation and treatment. Deutsch Ärzteblatt Internat. 2017;114(29-30):508.
12.  Paine P, McLaughlin J, Lal S. Review article: The assessment and management of chronic severe gastrointestinal dysmotility in adults. Aliment Pharmacol Ther. 2013;38:1209-29.
13.  Chick JFB, Mandell JC, Mullen KM. Classic signs of close loop bowel obstruction. Intern Emerg Med. 2013;8:263-4.
14.  Maniselvi S, Gayathre SP. Etiology and outcome of intestinal obstruction: An institutional prospective study. Int Surg J. 2018;5:1341-4.