logo Kompas.id
Ilmu Pengetahuan & TeknologiMemahami Irama Tubuh untuk...
Iklan

Memahami Irama Tubuh untuk Kesehatan

Oleh
· 4 menit baca

Pernah mengalami jetlag setelah penerbangan jauh melewati beberapa zona waktu sekaligus? Atau jadwal tidur terganggu karena harus bekerja malam hingga dini hari? Itulah saat di mana orkestra irama sirkadian yang harmonis dalam tubuh terganggu.Kehidupan di Bumi menyesuaikan rotasi planet ini. Bertahun-tahun, kita mengenal makhluk hidup punya jam biologis internal yang membantu mengantisipasi dan beradaptasi pada waktu sehari-hari. Jam biologis itu kadang disebut irama sirkadian.Pengaturan irama sirkadian dilakukan suprachiasmatic nucleus (SCN) pada hipotalamus di bagian tengah otak. SCN terkoneksi pada bagian otak lain. Secara kolektif, mereka mengatur irama sirkadian sekaligus fungsi tubuh. Bagi sebagian besar orang, durasi siklus irama sirkadian berlangsung 24 jam.Selain faktor internal tubuh, aspek lingkungan juga berpengaruh, seperti cahaya terang dan kegelapan. Saat malam, gelap mata mengirim sinyal ke hipotalamus bahwa saatnya merasa lelah. Sebagai respons, otak lalu mengirim sinyal untuk mengeluarkan melatonin, hormon yang berperan dalam jam tidur kita. Karena itu, irama sirkadian cenderung terjadi bersamaan dengan siklus siang dan malam.Irama sirkadian berjalan normal saat kita terbiasa tidur teratur. Dengan presisi indah, jam biologis manusia menyesuaikan fisiologi tubuh dengan fase-fase hari berbeda. Jam biologis seperti orkestra, mengatur harmonis fungsi penting di tubuh, seperti perilaku, hormon, tidur, suhu tubuh, dan metabolisme.Suhu tubuh, misalnya, mulai meningkat di jam-jam terakhir tidur kita sebelum kita terbangun. Sebaliknya, suhu tubuh menurun ketika waktu tidur makin dekat.Namun, saat menempuh penerbangan melintasi beberapa zona waktu atau begadang menonton televisi sampai pagi, irama sirkadian atau jam biologis terganggu. Meski suhu tubuh belum terbukti jadi penentu waktu tidur, perubahan suhu tubuh terkait erat jadwal tidur.Meski diketahui keberadaannya, bagaimana mekanisme irama sirkadian berlangsung belum diketahui jelas. Pengetahuan ada jam biologis pada makhluk hidup hadir lebih dulu jauh sebelum para ilmuwan memahami cara kerja jam biologis. Sulit menemukan tanaman atau satwa yang perilakunya berubah saat malam atau ketika pagi.Jam biologis pada makhluk hidup pertama kali digambarkan abad ke-18, saat ahli astronomi asal Perancis, Jean Jacques d\'Ortous de Mairan, menemukan daun tanaman putri malu mekar mengikuti siklus 24 jam meski di tempat gelap. Peneliti lain menemukan hal serupa pada satwa dan manusia. Pengamatan De Mairan menunjukkan, tanaman tak bereaksi pada cahaya, tetapi sejalan dengan siklus siang-malam.Mutasi genDua abad setelah De Mairan meninggal, muncul sejumlah riset hasil ilmuwan modern. Tahun 1971, ahli saraf dari Amerika Serikat, Seymour Benzer, dan muridnya, Ronald Konopka, menyatakan, sekelompok lalat buah memiliki jam biologis tak lazim. Ini ada pengaruhnya dengan mutasi pada gen yang lalu dinamai gen "period".Pada 1984, ilmuwan dari Brandeis University di Massachusets, Amerika Serikat, Jeffrey C Hall, Michael Rosbash, mempelajari protein dihasilkan gen "period". Mereka memberi sandi protein itu dengan PER, diambil dari kata "period". Protein itu terakumulasi saat malam dan terdegradasi saat siang. Level protein PER berfluktuasi pada siklus 24 jam sejalan dengan irama sirkadian. Tahun 1994, Michael Young dari Rockefeller University menemukan gen lain berperan dalam terjadinya jam biologis. Gen itu memproduksi satu protein, "timeless", disandikan dengan TIM. Protein TIM dan PER yang bisa menembus inti sel ini berperan mengatur irama sirkadian dalam tubuh.Atas temuannya yang mengungkap bagaimana irama sirkadian terjadi di tingkat selular, Hall, Rosbash, dan Young dianugerahi Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2017.Di akhir 1990-an, ilmuwan lain menemukan gen lain berperan dalam irama sirkadian, termasuk gen pengatur waktu atas paparan cahaya diterima tubuh.Memahami bagaimana mekanisme irama sirkadian bekerja membantu ilmuwan mencari terapi terbaik untuk gangguan tidur, depresi, bahkan kanker. Banyak obat bekerja lebih baik pada malam hari. Contohnya, obat kolesterol, Mevacor, yang bekerja lebih efektif malam hari karena level enzim yang jadi targetnya banyak terdapat dalam tubuh saat malam hari.Selain itu, peneliti di the University of North Carolina- Chapel Hill mengukur aktivitas DNA memperbarui diri di serangkaian waktu pada hewan coba. Hasilnya, puncak mekanisme DNA memperbarui dirinya terjadi saat sore dan malam. Jadi, obat kanker tertentu lebih efektif diberikan pagi hari, saat tubuh tidak dalam fase puncak regenerasi sel kanker. (SCIENTIFIC AMERICAN/THE GUARDIAN/ADHITYA RAMADHAN)

Editor:
Bagikan
Logo Kompas
Logo iosLogo android
Kantor Redaksi
Menara Kompas Lantai 5, Jalan Palmerah Selatan 21, Jakarta Pusat, DKI Jakarta, Indonesia, 10270.
+6221 5347 710
+6221 5347 720
+6221 5347 730
+6221 530 2200
Kantor Iklan
Menara Kompas Lantai 2, Jalan Palmerah Selatan 21, Jakarta Pusat, DKI Jakarta, Indonesia, 10270.
+6221 8062 6699
Layanan Pelanggan
Kompas Kring
+6221 2567 6000